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Métodos para visualização de superfície de energia do enovelamento de proteínas /

Oliveira Junior, Antonio Bento de. January 2017 (has links)
Orientador: Vitor Barbanti Pereira Leite / Banca: Jorge Chahine / Banca: Laurent Emmanuel Dardenne / Banca: Pedro Geraldo Pascutti / Banca: Antonio Francisco P. de Araújo / Resumo: O enovelamento de proteínas acontece em um espaço de fase multidimensional, onde o número conformações possíveis é exponencialmente alta. Uma forma comum de representar essas conformações é utilizar uma coordenada de reação efetiva (por exemplo, fração de contatos nativos). Porém, como a informação de cada conformação não é representada neste tipo de aproximação estatistifica, alguns mecanismos do enovelamento de proteínas não são possíveis de ser descritos ou analisados. Neste trabalho, usou-se uma métrica para descrever a distancia entre quaisquer duas conformações, essa métrica é calculada levando em conta as distâncias internas dos aminoácidos presentes em cada estrutura. Utilizando-se um método de projeção efetiva é possível ir além da representação em uma dimensão e visualizar a superfície de enovelamento da proteína em duas ou três dimensões. Para aplicar essa metodologia realizou-se simulações computacionais do enovelamento de proteínas utilizando o modelo baseado em estrutura, com aproximação para Cα. Três proteínas foram analisadas: CI-2, o Domínio SH3 e a Proteína A. Dos resultados, foi possível observar que para cada tipo de "motifs"estrutural (folha-β e/ou α-hélice) projetou funis de enovelamento distintos. A partir da visualização foi possível analisar o processo de enovelamento em detalhes, sendo possível identificar a conectividade entre as conformações assim como, possíveis rotas de enovelamento (f olding pathsways). Analisou-se também as diferenças estruturais... / Abstract: Protein folding occurs in a very high dimensional phase space, in which an exponentially large number of states is represented in terms of one effective reaction coordinate. Since the role of each local minimum is not considered in this statistical approach, the folding mechanism is unveiled by describing the local minima in an effective onedimensional representation. In this work, we used a metric to describe the distance between any two conformations, which is based on internal distances between amino acids in each conformation. A effective projection method allows to go beyond the one-dimensional representation and visualizing a 2D folding funnel representation. Computer simulations of protein folding were performed using Cα structure-based model. Three proteins have been studied: CI2, SH3 Domain and Protein-A. Distinct funnels have been generated according to the major motifs in each proteins, (β-sheet or/and α-helix). The visualization allows assessing the folding process in detail, e.g. by identifying the connectivity between conformations and establishing the paths that lead to the native state and we analyzed structural differences in the dominant route of SH3 and the competitiveness between the native and mirror structures in protein A / Doutor
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Efeitos de proteínas p53 mutantes associadas à síndrome de Li-Fraumeni na viabilidade celular em condições basais e sob estresse genotóxico

Meneghetti, Bruna Valandro January 2017 (has links)
A síndrome de Li-Fraumeni (SLF) é uma síndrome rara de predisposição a câncer associada a mutações germinativas no gene supressor tumoral TP53. As vias de sinalização da proteína p53 estão envolvidas na regulação da apoptose, das paradas do ciclo celular, da senescência e do reparo de danos no DNA. As mutações em p53 mais comumente encontradas em tumores estão distribuídas ao longo do domínio de ligação ao DNA, incluindo a mutação G245S associada à SLF. No entanto, a mutação mais frequentemente associada à SLF nas regiões Sul e Sudeste do Brasil é a mutação R337H, que afeta o domínio de oligomerização de p53. Assim, o objetivo deste estudo foi analisar os efeitos em células de p53 mutantes associadas à síndrome de SLF na viabilidade em condições basais e na sobrevivência celular sob estresse genotóxico. Células p53 null da linhagem NCI-H1299 foram transfectadas com vetores para a expressão de p53 wt e das mutantes G245S e R337H, e ensaios celulares foram realizados. A mutante R337H inibiu a formação de colônias e diminuiu a viabilidade celular de forma similar ao observado para células com expressão p53 wt, enquanto G245S demonstrou menor influência sobre a viabilidade e sobre a proliferação das células. Após submetidas a estresse genotóxico induzido por meio de exposições à radiação UVC, células com expressão de R337H mostraram-se mais sensíveis à morte celular mesmo quando expostas à baixa dose de UVC. Já as células com a expressão de G245S apresentaram aumento nas taxas de apoptose tardia somente quando submetidas a altas doses de radiação de UVC, assim como nas células com expressão de p53 wt. Dessa forma, foram observadas atividades funcionais similares entre R337H e p53 wt quanto à influência sobre a viabilidade e sobre a proliferação celular, enquanto células com expressão de G245S apresentaram fenótipo celular mais próximo ao p53-null. Todavia, G245S demonstrou atividade próxima a de p53 wt ao conferir proteção às células contra morte induzida pela radiação UVC, e a mutante R337H gerou maior sensibilidade para morte celular em condições de estresse genotóxico. / Li-Fraumeni syndrome (LFS) is a hereditary cancer predisposition disorder associated with germline mutations in the TP53 tumor suppressor gene. The p53 signaling pathways are involved in the regulation of apoptosis, cell cycle arrest, senescence and DNA repair. The p53 mutations found in tumors are commonly distributed along the DNA binding domain, including the G245S mutation associated with LFS. However, the most frequent p53 mutation associated with LFS in Southeast and Southern Brazil is the R337H mutation, which affects the oligomerization domain of p53. Thus, the aim of this study is to analyze the effects of mutant p53 associated with LFS on cell viability at basal conditions and on cell survival in genotoxic stress. Null-p53 NCI-H1299 cell line were transfected with vectors for the expression of wild-type, G245S and R337H p53, and cell assays were performed. The R337H mutant inhibited the colony formation and decreased the cell viability similar to that observed in cells with wt p53 expression, while G245S demonstrated less influence on cell viability. After undergoing genotoxic stress induced by UVC radiation exposures, cells with R337H expression were more sensitive to cell death when exposed to low UVC dose. Cells with G245S expression showed an increase in late apoptosis rates only when subjected to high doses of UVC radiation, as well as cells with wt p53 expression. Thus, similar and functional activities were observed between R337H and wt p53 concerning influence on cell viability and proliferation, with the expression of G245S presented cellular phenotype closer to p53-null. However, G245S demonstrated to confer protection for cell death as seen for wt p53, whereas R337H generated increased of sensitivity to cell death under conditions of genotoxic stress.
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Análise molecular das proteínas do podócito na nefrite lúpica e sua correlação com o tipo histológico e grau de atividade da doença

Santos, Mariane dos January 2013 (has links)
Resumo não disponível
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Análise da relação entre o grau de inflamação gengival e níveis de hemoglobina glicada e proteína C-reativa em indivíduos diabéticos tipo 2 antes e após a terapia periodontal

Souza, Danuza Gonçalves de 18 December 2013 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-03-17T13:58:58Z No. of bitstreams: 1 2013_DanuzaGonçalvesdeSouza.pdf: 3340154 bytes, checksum: 622b9fa1b411561c50e8f7af5f032f2c (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-17T14:43:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_DanuzaGonçalvesdeSouza.pdf: 3340154 bytes, checksum: 622b9fa1b411561c50e8f7af5f032f2c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-17T14:43:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_DanuzaGonçalvesdeSouza.pdf: 3340154 bytes, checksum: 622b9fa1b411561c50e8f7af5f032f2c (MD5) / Os indivíduos diabéticos têm um risco significativamente aumentado de ter complicações periodontais. Os sinais e sintomas das doenças periodontais são conhecidos como a “sexta complicação” do diabetes, porém há pouca evidência sobre o potencial impacto da inflamação gengival e do tratamento periodontal sobre o controle glicêmico de pacientes diabéticos. O presente trabalho avaliou a hipótese de que o tratamento periodontal não-cirúrgico reduz os níveis séricos de proteína C-reativa (PCR), um marcador inflamatório sistêmico, e de hemoglobina glicada (A1C), um marcador do controle glicêmico. O objetivo principal foi correlacionar a redução da área de superfície periodontal inflamada, medida em milímetros quadrados (mm2), com esses marcadores sistêmicos. Para isso, vinte e sete indivíduos diabéticos tipo 2 foram examinados clinicamente para coleta de dados como gênero, idade, Índice de Massa Corporal (IMC), tempo diagnosticado com diabetes, índice gengival (IG) e área de superfície gengival inflamada (PISA). Também foram realizadas coletas de sangue para exames de níveis de A1C, PCR e perfil lipídico. Os dados foram avaliados de forma transversal (antes do tratamento periodontal) e longitudinal (após o tratamento). A análise de regressão linear múltipla dos dados coletados antes do tratamento periodontal demonstrou que, em relação a A1C, houve uma relação direta e significante (p < 0,05) com o tempo de diagnóstico de diabetes e uma relação inversa e significante com a idade, colesterol total e lipoproteína de alta densidade. Em relação à PCR, houve uma relação inversa e significante com o colesterol total e uma relação direta e significante com o IG, gênero (mulheres > homens) e triglicerídeos. No modelo linear generalizado de efeitos mistos para análise dos dados longitudinais, observou-se apenas uma relação inversa e significante entre a idade e os níveis de A1C após o tratamento. De modo geral, conclui-se que a redução da inflamação local, por si, não resultou em uma redução da inflamação sistêmica ou em uma melhora do controle glicêmico. A influência da idade no controle glicêmico leva à inferência de que, possivelmente, existem fatores socioeconômicos que também influenciam no curso do diabetes. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Diabetics have a significantly increased risk for periodontal complications. Signs and symptoms of periodontal diseases are known as the "sixth complication" of diabetes, but there is until little evidence about the potential impact of gingival inflammation and the periodontal treatment on glycemic control in diabetics. This study evaluated the hypothesis that non-surgical periodontal treatment reduces serum levels of C-reactive protein (CRP), a systemic inflammatory marker, and glycated hemoglobin (A1C), a glycemic control marker. This paper aimed to correlate the reduction of periodontal inflamed surface area, measured in mm2, with these systemic markers mentioned above. Thus, twenty seven type 2 diabetic subjects were clinically examined with the purpose to collect data such as gender, age, body mass index (BMI), time diagnosed with diabetes, gingival index (GI) and inflamed gingival surface area (PISA). Blood samples were taken to check levels of A1C, CRP and lipid profile. These data were analyzed cross-sectionally (before periodontal treatment) and longitudinally (after periodontal treatment). A multiple linear regression analysis of the data obtained before the periodontal treatment showed that, in relation to A1C, there was a direct and significant (p < 0.05) relationship with the time of diagnosis of diabetes and a significant inverse relationship with age, total cholesterol and high density lipoprotein. Regarding to PCR, there was a significant inverse relationship with total cholesterol and a significant and direct relationship with the IG, gender (women > men) and triglycerides. In the generalized linear model for mixed-effects analysis of longitudinal data, it was observed an inverse and significant association between age and A1C levels after periodontal treatment. Therefore, it is concluded that the reduction of local inflammation didn’t result in a reduction of systemic inflammation or in an improvement on glycemic control. The influence of age on glycemic control leads to the inference that, possibly, there are socioeconomic factors that also influence the course of diabetes.
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Papel da proteína cinase C (PKC) no processamento de memórias aversivas e espaciais

Bonini, Juliana Sartori January 2006 (has links)
Vários resultados na literatura fornecem fortes evidências de que o processamento de memórias requerem a participação da proteína cinase C (PKC) em estruturas sabidamente necessárias para este processamento, como o hipocampo, a amígdala basolateral (ABL) e o córtex parietal posterior (CPP). Neste trabalho mostramos que o inibidor seletivo das isoformas cálcio-dependentes da PKC, Go 6976, produz um efeito amnésico dosedependente sobre a consolidação de memória espacial de longa duração em ratos submetidos ao treino no labirinto aquático de Morris (LAM), quando infundido na região CA1 do hipocampo dorsal 15 minutos pré-treino, imediatamente pós-treino ou 15 minutos pré-teste para esta tarefa, sem alterar a atividade locomotora dos animais. Ainda na tarefa do LAM, o Go 6976 também apresentou este efeito amnésico sobre a reconsolidação de memórias espaciais de longa duração recentes e antigas, bem como sobre a consolidação da memória espacial de longa duração relativa ao treino reverso no LAM, mas não teve efeito sobre a memória espacial de curta duração nem sobre a extinção da memória espacial de longa duração. Já na tarefa de esquiva inibitória (EI) o Go 6976 produziu um efeito amnésico quando infundido na ABL imediatamente ou 30 minutos pós-treino, ou no CPP 270 ou 360 minutos pós-treino, enquanto o inibidor não-seletivo das isoformas da PKC, Go 7874, produziu os mesmos efeitos, exceto por, no CPP, causar amnésia quando infundido 180 ao invés de 270 minutos pós-treino. Estes resultados indicam que as PKCs, sobretudo as cálcio-dependentes, são importantes para o processamento de memórias espaciais e aversivas, apresentando na consolidação de memórias aversivas distintos tempos críticos de ativação em diferentes estruturas cerebrais, e sendo necessárias para a aquisição, consolidação, evocação e reconsolidação de memórias espaciais.
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Toxicidade induzida pelos peptídeos AB42 e AB25-35 em modelo de cultura organotípica de hipocampo de ratos

Nassif, Melissa Calegaro January 2006 (has links)
O crescimento da expectativa de vida média da população mundial tem sido acompanhado do aumento na prevalência de doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson, isquemia cerebral e, especialmente, a doença de Alzheimer. A doença de Alzheimer (DA) caracteriza-se por um crescente declínio na função mental e memória do paciente. Estes sintomas são explicados por uma profunda perda neuronal e pela presença de alterações estruturais no tecido cerebral: as placas senis, extracelulares e os emaranhados neurofibrilares, intracelulares. O passo que desencadeia a neurodegeneração na DA é ainda objeto de estudo, mas a hipótese mais aceita atualmente é a de que a secreção anormal do peptídeo β amilóide (Aβ), principal componente das placas senis, dê início ao processo. O presente trabalho teve como objetivos investigar a toxicidade induzida pelo peptídeo Aβ1-42 e seu fragmento, o peptídeo Aβ25-35 em culturas organotípicas de hipocampo de ratos. Na primeira parte do trabalho, investigamos a toxicidade induzida pela exposição de culturas organotípicas de hipocampo de ratos a 10 ou 20 μM do peptídeo Aβ1-42, por 24 ou 72 h. Além disso, investigamos o envolvimento das proteínas iNOS e GSK-3β no mecanismo de morte celular induzida pelo peptídeo Aβ1-42. Na segunda parte do trabalho, investigamos a toxicidade induzida pelo fragmento Aβ25-35 na concentração de 25 μM, nos tempos de 1, 3, 6, 12, 24 ou 48 h de exposição às culturas organotípicas, e seu efeito sobre as proteínas Akt, GSK-3β e PTEN. A morte celular foi quantificada pela incorporação do iodeto de propídeo, corante marcador excluído de células sadias, e as proteínas foram quantificadas por imunodetecção com o uso de anticorpos específicos. Nossos resultados mostraram que o peptídeo Aβ1-42 apresentou toxicidade nas concentrações de 10 e 20 μM, induzindo a uma considerável morte celular após 72 h de exposição. A análise do imunoconteúdo da proteína iNOS mostrou um aumento significativo em relação ao controle, após 72 h de exposição ao peptídeo e na concentração de 20 μM. Os resultados obtidos na segunda parte do trabalho mostraram uma morte celular significativa apenas após 48 h de exposição ao peptídeo Aβ25- 35 na concentração de 25 μM. O tratamento com peptídeo Aβ25-35 levou ao aumento no estado de fosforilação da proteína Akt após 6 h de exposição e também da proteína GSK-3β, um potencial substrato da Akt. Após 12 h de exposição ao peptídeo, observamos uma diminuição de ambas as proteínas (Akt e GSK-3β). Porém, após 24 h de exposição ao peptídeo, a proteína Akt continua menos fosforilada enquanto que a proteína GSK-3β apresenta um novo pico de fosforilação. O imunoconteúdo da proteína fosfatase PTEN apresentou um aumento significativo em 24 h e 48 h. Os resultados do presente estudo mostraram que o tratamento das culturas organotípicas de hipocampo de ratos com o peptídeo Aβ1-42 como com o fragmento Aβ25-35 apresentou toxicidade após um período de aproximadamente 48 h de tratamento, e mostrou ser um bom modelo para o estudo de sua toxicidade. Com relação ao mecanismo investigado, os dados sugerem que a proteína iNOS pode estar envolvida na toxicidade induzida pelo peptídeo Aβ1-42. Além disso, sugerem que o fragmento Aβ25-35 possa exercer sua toxicidade através da inibição da via de sobrevivência celular PI3-K, por diminuir a fosforilação/ativação da proteína Akt, parecendo envolver a proteína fosfatase PTEN, principal regulador negativo da via PI3-K/Akt.
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Imunorreatividade à proteína c-FOS na medula espinal lombossacral e no gânglio da raiz dorsal de râs Rana catesbeiana 3 dias após a secção nervosa periférica

Rossato, Daniele January 2006 (has links)
A dor constitui uma experiência complexa, mediada por distintos sistemas de transmissão sendo integrados por diversos mecanismos neurais. Um dos modelos mais empregados para o estudo da dor neuropática é a secção nervosa periférica, a qual resulta em alterações neuroquímicas e neuroanatômicas em neurônios sensoriais primários e em seus territórios de projeção. Após a secção do nervo ciático, os mamíferos apresentam um aumento na expressão de genes precocemente expressos, como o c-Fos e o c-Jun, no corno dorsal da medula espinal. Animais não mamíferos, como os anfíbios, também vem sendo utilizados como modelos para os estudos dos mecanismos acerca da nocicepção. No presente estudo foi analisado o padrão de imunorreatividade à proteína c-Fos na medula espinal lombossacral e no gânglio da raiz dorsal (GRD) de rãs Rana catesbeiana em condições basais, bem como de rãs submetidas à manipulação e à secção do nervo ciático. Para isso foram utilizados animais adultos, de ambos os sexos, sendo que os mesmos foram sacrificados 3 dias após o procedimento cirúrgico. A técnica imunoistoquímica utilizada foi a do anticorpo não marcado de Sternberger (1979), sendo utilizado anticorpo primário do tipo policlonal, na concentração de 1:700. As alterações no padrão de imunorreatividade a esta proteína no GRD dos três grupos experimentais foram quantificadas através das técnicas de densitometria óptica e contagem neuronal. Para a quantificação da proteína c-Fos na medula espinal lombossacral dos 3 grupos experimentais, utilizou-se a técnica de western blot. Em GRD, a imunorreatividade foi mais pronunciada no citoplasma de neurônios de pequeno (10-20μm), médio (25-35μm), e grande 40-50μm) diâmetro dos 3 grupos experimentais. A manipulação e a secção do nervo ciático provocou aumento no número de núcleos imunorreativos de células de pequeno diâmetro. A densitometria óptica foi significativamente maior no citoplasma das células dos GRDs localizados ipsilateralmente quando comparada com aquela das células pertencentes aos GRDs localizados contralateralmente à lesão. Todavia, não houve diferenças estatisticamente significativa entre a imunorreatividade nuclear nos GRDs entre os 3 grupos experimentais. O número de células imunorreativas nestes gânglios não mostrou mudanças significativas nos 3 grupos experimentais. Na medula espinal, a imunorreatividade à proteína c-Fos ocorreu predominantemente em núcleos localizados nos campos terminais dorsal e ventral, na banda mediolateral, na região ventral medial do corno ventral e nos funículos lateral e ventral medial. Os neurônios motores sempre foram imunorreativos. A manipulação e a secção do nervo ciático resultaram em um acréscimo no número de núcleos imunorreativos localizados nos campos terminais dorsal e ventral, e banda mediolateral, sendo este aumento maior na região do campo terminal dorsal. As demais regiões não mostraram modificações significantes no padrão de imunorreatividade da proteína c-Fos. A expressão desta proteína não modificou significativamente nos 3 grupos experimentais. Estes resultados mostram que, em rãs, similar ao que ocorre em mamíferos, a ativação de fibras aferentes primárias ativam a proteína c-Fos. No entanto, diferente de mamíferos, esta proteína ocorre no citoplasma de células sensoriais. Assim, apesar das rãs constituírem excelentes modelos para o estudo do papel do c-Fos nos mecanismos da transmissão nociceptiva, os estudos futuros abordando esta questão deverão considerar esta particularidade das rãs.
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Avaliação da influência de polimorfismos dos genes do receptor alfa2A- Adrenérgico e da subunidade beta3 da proteína G nas dependências de álcool e nicotina e transtornos associados

Prestes, Alexandre Porto January 2006 (has links)
Transtornos por uso de álcool e nicotina apresentam alta prevalência e estão entre os principais problemas de saúde pública. Na presente dissertação foram estudadas possíveis associações envolvendo os polimorfismos C-1291G do gene do receptor α2A-adrenérgico (ADRA2A) e C825T do gene da subunidade β3 da proteína G (GNB3) em amostras de indivíduos com (i) dependências de álcool e nicotina, (NADRA2A= 110; NGNB3= 109), dependência específica de nicotina (NADRA2A= 121; NGNB3= 117) e (iii) controles (NADRA2A= 114; NGNB3= 108). Na amostra de indivíduos com dependência de álcool também foram investigadas possíveis associações destes polimorfismos com outros transtornos mentais comórbidos. O DNA dos indivíduos foi amplificado através de reação em cadeia de polimerase, e os produtos clivados com enzimas de restrição específicas. A genotipagem foi realizada por eletroforese em géis de agarose ou poliacrilamida. Foi verificada uma associação entre o alelo G do polimorfismo C-1291G do gene ADRA2A com a dependência de nicotina (χ2= 7,18; p= 0,007). Não foram detectadas diferenças nas freqüências alélicas e genotípicas quanto ao polimorfismo C825T do gene GNB3 nos indivíduos com ou sem dependência. No entanto, os indivíduos com dependência de álcool e transtorno depressivo maior associado apresentaram maior freqüência do genótipo heterozigoto (χ2= 12,34; p= 0,002). Ambos os resultados positivos são consistentes com evidências obtidas em estudos prévios. / Alcohol and nicotine use disorders have high prevalence and are among the most important health problems in the world. In the present study we studied possible associations between the C-1291G polymorphism of the α2A-adrenergic receptor gene (ADRA2A) and C825T polymorphism of the G-protein β3 subunit gene (GNB3) in samples of individuals with (i) alcohol and nicotine dependencies (NADRA2A= 110; NGNB3= 109), (ii) nicotine dependence only (NADRA2A= 121; NGNB3= 117) and (iii) non-dependent controls (NADRA2A= 114; NGNB3= 108). In the sample of individuals with alcohol dependence, we also investigated possible associations of these polymorphisms with other comorbid mental disorders. The subjects’ DNA was amplified by the polymerase chain reaction. Products were digested with the specific restriction enzymes and genotyped by electrophoresis in polyacrylamide or agarose gels. The results showed an association between the G allele of the ADRA2A C-1291G polymorphism and nicotine dependence (χ2= 7.18; p= 0.007). No differences were found in allele and genotype frequencies of the GNB3 C825T polymorphism between subjects with or without dependencies. However, individuals with alcohol dependence and comorbid major depressive disorder presented a higher frequency of the heterozygous genotype (χ2= 12.34; p= 0.002). Both positive results are consistent with evidences obtained in previous studies.
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Estudo da cinética de secagem, curvas de sorção e predição de propriedades termodinâmicas da proteína texturizada de soja

Marcinkowski, Emmanuelle de Almeida January 2006 (has links)
A utilização de proteína texturizada de soja (PTS) como ingrediente em alimentos visa substituir ou complementar outros tipos de proteínas de maior custo, melhorar as características do produto final, aumentar o valor nutricional e reduzir custos de produção. Embora a sua utilização seja cada vez mais comum, poucos trabalhos a respeito de PTS foram realizados. Dessa forma, torna-se importante a realização de estudos que apresentem informações que sejam relevantes para o armazenamento e processamento desse produto. O presente trabalho objetiva: (i) estudar os efeitos da variação de parâmetros de secagem (temperatura e velocidade do ar e altura de produto) no comportamento de duas PTS; (ii) determinar as isotermas de sorção e, a partir das equações de sorção obtidas, calcular as principais propriedades termodinâmicas do produto; (iii) determinar a temperatura de transição vítrea do produto. Foram estudados dois tipos de PTS, que diferem quanto à forma e tamanho, tendo a PTS I forma de flake e PTS II forma de chunks. Foram determinadas as isotermas de sorção estáticas nas temperaturas de 10, 20, 30 e 40ºC, utilizando valores de atividade de água entre 0,10 e 0,85. Quatorze modelos foram ajustados aos dados experimentais. Houve aumento da umidade de equilíbrio com o decréscimo da temperatura para os dois produtos. Os modelos de GAB e Peleg apresentaram os melhores resultados no ajuste dos dados de sorção de PTS I e PTS II, respectivamente. As isotermas dinâmicas foram estudadas nas umidades relativas (UR) de 43, 70 e 97% a 20 e 30ºC, através do monitoramento da umidade ao longo do tempo. Observou-se que a adsorção de água por parte do produto ocorre principalmente nos primeiros dez dias para os dois produtos. Foram calculadas as propriedades termodinâmicas: entalpia diferencial, entropia diferencial e energia livre de Gibbs, a partir dos modelos de isoterma de sorção estática. A entalpia e entropia diferenciais aumentaram exponencialmente com o decréscimo da umidade de PTS I e PTS II, satisfazendo, inclusive, a teoria compensatória. A energia livre de Gibbs apontou que a sorção de água é um processo favorável para PTS I e não espontâneo para PTS II. Na secagem, foram avaliadas as curvas de secagem em diferentes condições de temperatura (90 a 130ºC) e velocidade (70 a 150 cm/s) do ar de secagem e altura da camada de produto (4 a 8 cm para PTS I e 3 a 9 para PTS II) no interior do secador. Foi observado que apenas a velocidade do ar não influencia o tempo total de secagem de PTS II, sendo que todos os fatores têm influência sobre o comportamento de secagem de PTS I. Três modelos de secagem foram ajustados, sendo o modelo de Page o que melhor ajustou os dados experimentais dos dois produtos. A análise de transição vítrea foi realizada para PTS I pelo método DSC (Differencial Scanning Calorimetry), mas não foi possível determinar a curva de transição vítrea da PTS. Os resultados obtidos servem como um ensaio preliminar para futuros trabalhos na área. CAPES e The Solae Company apóiam este trabalho. / Textured soy protein (TSP) is used as food ingredient in order to substitute or complement high cost proteins, improving final product characteristics, increasing nutritional value and reducing production costs. Although TSP has been used ordinarily, few papers about it are available in the literature and it is important to carry out studies that show relevant information about storaging and processing of this product. The aim of this work is (i) to study the variation effects of drying process parameters (temperature and velocity of the drying air and height of product) on the behavior of two different types of TSP; (ii) to obtain the sorption isotherm and calculate some thermodynamic properties of the product; (iii) to obtain the glass transition temperature of the product. Two commercial types of TSP have been studied, which difference is the shape and size of the particle. TSP I is a flake and TSP II is a chunk. Static soprtion isotherms was determined on 10, 20, 30 and 40ºC, within a range of 0,10 to 0,85 water activity. Fourteen well-known isotherm sorption’s models were applied to identify the one which fits experimental dada better. Generally, the moisture content of both products are higher at higher RH and lower temperature. GAB e Peleg model was considered the best for fitting PTS I and PTS II data respectively. Dynamic EMC were determined at 20 and 30ºC and 43, 70 and 97% of relative humidity (RH). Generally, moisture adsorption take place in the fisrt ten days of study for both products. Thermodynamic properties, such as differential enthalpy, differential entropy and Gibbs free energy, were evaluated from static sorption isotherm’s best model. Differential enthalpy and entropy raised exponentially as moisture content decreased, for PTS I and PTS II, satisfying compensation theory. Gibbs free energy states that sorption is a spontaneous process for TSP I and non-spontaneous for TSP II. Drying experiment evaluate different conditions of drying air temperature (90 to 130ºC) and velocity (70 to 150 cm/s) and height of product (4 to 8 cm for TSP I and 3 to 9 cm for TSP II) on the dryer cabinet. It was observed that only air velocity didn’t show influence on TSP II drying total time, but other factors influence drying behavior of TSP II. Three drying models were fitted, but Page’s model had the best result. Glass transition analyses were done for PTS I by DSC, but it wasn’t possibly to determine glass temperature. Results can be used as a preliminary study to another project. CAPES and The Solae Company support this project.
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Estudo de processos alternativos no pré-tratamento de efluentes provenientes da produção de isolados protéicos

Cassini, Aline Schilling January 2008 (has links)
O efluente gerado na produção de isolados protéicos a base de soja é um efluente de altíssima carga orgânica, composto, basicamente, por proteínas e carboidratos solúveis em meio aquoso; exige, portanto, um sistema de tratamento bastante qualificado, o qual requer um espaço físico elevado e a adição de grandes volumes de reagentes químicos. O objetivo deste trabalho consiste em avaliar a aplicação de dois processos alternativos para o pré-tratamento deste efluente bruto e o comportamento do sistema primário de tratamento existente atualmente (composto por dois reatores anaeróbios acidogênicos, um reator tubular e um sedimentador circular) ao receber os efluentes gerados nestes processos de pré-tratamento. Um sistema de membranas de ultrafiltração (três membranas cerâmicas tubulares de 5, 20 e 50 kDa) e um novo agente químico a base de sílica que atua na etapa de coagulação/floculação foram os processos de pré-tratamento estudados a fim de reduzir a carga orgânica do efluente bruto. A membrana de 20 kDa apresentou o menor fluxo permeado em função dos fenômenos de compactação, polarização por concentração e fouling; a membrana de 50 kDa proporcionou os menores percentuais de retenção. A membrana de 5 kDa obteve os melhores resultados (menor diminuição do fluxo permeado em função do tempo, menor percentual de fouling e maiores percentuais de retenção. O prétratamento com o agente químico a base de sílica não gerou resultados satisfatórios em relação à remoção da DQO do efluente e à estabilidade dos flocos formados durante o processo e foi, portanto, considerado inviável. Resultados muito satisfatórios foram obtidos a partir do desenvolvimento de um sistema primário de bancada (comportamento semelhante ao sistema primário industrial, com remoções de 24% de DQO, 49% de proteína e 76% de SST); quando este sistema tratou o permeado da membrana de UF, remoções inferiores foram obtidas (4% de ST, 41% de SST, 12% de DQO e 21% de proteína). Os resultados comprovaram, que a implementação do pré-tratamento com membranas de UF seria de grande valia para o sistema de tratamento de efluentes atual. Em função da elevada remoção de sólidos e nutrientes obtida durante os processos conjuntos de pré-tratamento e posterior tratamento primário do permeado, sugere-se a manutenção do sistema primário atual. / The isolated soy protein (ISP) production generates a very high organic load wastewater, composed by soluble proteins and carbohydrates; very efficient wastewater treatment systems are required, which demand a significant physical space. The objective of this study is the evaluation of two alternative processes application on the ISP production effluent pre-treatment and of the current primary system behavior (involving an anaerobic acidogenic reactor, a tubular reactor and a sedimentation tank) when treating the “new” effluents obtained with the studied pretreatment. The introduction of an ultrafiltration membrane system (three tubular ceramic membranes with 5, 20 e 50 kDa) and the use of a new chemical agent which acts at the coagulation/flocculation steps were studied to reduce the raw wastewater organic load. The 20 kDa membrane showed the smaller permeate flux as a consequence of the compactness, concentration polarization and fouling phenomena; with the 50 kDa membrane the lowest retention were obtained. The 5 kDa membrane presented the best results: an elevated retention (34% of COD, 52% of protein, 21% of TS and 86% of TSS) and the less fouling tendency. The pre-treatment with the new chemical agent did not generate satisfactory results relating to wastewater COD removal and to the stability of the formed flocks. This process was, therefore, rejected. A bench scale primary treatment system was developed; very satisfactory results were obtained when treating the raw wastewater (it presented a behavior very similar to the industrial primary system, with removal of 24% COD, 49% protein and 76% TSS). When treating the membrane system permeate, however, this system removed only 4% TS, 41% TSS, 12% COD and 21% protein. The results confirmed that the membrane pre-treatment implementation would be very useful to the current wastewater treatment system. Due to the great solids and nutrient removal during the membrane pre-treatment followed by the primary treatment of the permeat, it is suggested the maintenance of the current primary treatment system, even if the membrane pre-treatment is used.

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