Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJES.pdf: 3188575 bytes, checksum: 1e4d8e132cd3c4c940420c91271da155 (MD5) Previous issue date: 2004-12-13 / Financiadora de Estudos e Projetos / The present work is divided in three parts. The first part deals with the purification and characterization of commercial chitosan from different suppliers. The second part describes the synthesis and characterization of biopolymeric Schiff bases obtained of chitosan. The Schiff bases were obtained from the condensation chitosan ( DA= 90%) with salicylaldehyde and its 5-bromo, 5-chloro, 5-nitro, 5-methyl, 5-methoxy sallicylaldehyde derivatives in acidic medium. Using the data obtained in the spectra of 1H NMR of the Schiff bases, it was determined the Mean Degree of Substitution ( DS ). The Mean Degree of Substitution ( DS ) ranged from 4.6% to 68.5% depending on the R group. The most substituted Schiff bases (highly DS ) has been used to obtain copper complexes. All the products were characterized by elemental analysis, hydrogen nuclear magnetic resonance (1H NMR) and infrared spectroscopy (IR). SEM photomicrographs was obtained with the purpose of verifying in morphologic changes in the biopolymerics Schiff bases as well as the copper complexes obtained from these bases in relation to starting chitosan. In a third stage, it was investigated the thermal behavior of biopolymerics Schiff bases and with the starting chitosan. An evaluation of the hydration and of thermal decomposition of chitosan and of the biopolymerics Schiff bases was accomplished using Thermogravimetry (TG) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The chitosan TG curves under N2 presented two mass losses representing dehydration and decomposition of the polymer. Under air an additional step was observed due to the burnning of carbonaceous material. The biopolymeric Schiff bases decomposed in three steps: dehydration, decomposition and burnning of the carbonaceous residue in air. In both cases the DSC curves agreeded with the thermal events described by the TG curves. / O presente trabalho apresenta-se dividido em três partes. A primeira parte trata da purificação e caracterização de quitosanas comerciais de três marcas diferentes. A segunda parte trata da síntese e caracterização de bases de Schiff obtidas de quitosana. A terceira parte trata da síntese e caracterização de complexos biopoliméricos obtidos de bases de Schiff. As bases de Schiff foram obtidas a partir da condensação de quitosana (GD = 90%) com salicilaldeído e seus derivados 5-bromo, 5-cloro, 5-nitro, 5-metill, 5-metóxi salicilaldeído em meio ácido. Usando os resultados obtidos nos espectros de 1H RMN das bases de Schiff, determinou-se o Grau médio de Substituição (GS ), que variou entre 4,6 a 68,5% dependendo do grupo R. As bases de Schiff mais substituídas (maiores GS ) foram usadas para obter complexos de cobre. Todos os compostos foram caracterizados por análise elementar, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV) e ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H RMN). Também foram obtidas micrografias em diferentes ampliações com a finalidade de verificar possíveis alterações morfológicas nas bases de Schiff biopoliméricas como também nos complexos de cobre obtidos a partir destas bases em relação à quitosana de partida. Por fim, estudou-se o comportamento térmico de quitosana, bases de Schiff biopoliméricas e dos complexos de cobre. Uma avaliação da hidratação e de decomposição térmica de quitosana, bases de Schiff biopoliméricas e complexos de cobre foi realizada usando termogravimetria/primeira derivada (TG/DTG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). As curvas TG de quitosana sob atmosfera de N2 apresentaram duas perda de massa representadas pela desidratação e decomposição do polímero. Sob ar, uma etapa adicional foi observada na queima do material carbonizado. Em relação as bases de Schiff biopoliméricas, as curvas TG, sob ar, a decomposição térmica ocorreu em três etapas. A primeira corresponde à liberação de água, seguida da decomposição do material polimérico e por último a queima do material carbonizado. As curvas DSC concordam com os eventos observados em TG.

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-01Bitstream added on 2014-08-13T18:00:29Z : No. of bitstreams: 1 000758813.pdf: 1783041 bytes, checksum: a41c1df49c7d04a56b75365ba30808ed (MD5) / A terapia com Células-Tronco vive hoje o seu momento de máxima visibilidade. Toda esta atenção dá-se ao fato deste procedimento ser alvo potencial em tratamento de doenças graves. A grande aplicabilidade da terapia com as células-tronco dá-se através de seu potencial ilimitado de diferenciação em varias linhagens celular, além de sua capacidade de auto-renovação. Para que esta técnica possa ser utilizada na correção de fraturas ou na cicatrização de vários tecidos pode-se realizar a associação com biomaterias, que tenham um potencial de incorporação celular e ajudem na regeneração tecidual, e depois de adesão em seu local de ação, esta técnica é chamada de biocurativos e diversos substratos podem ser utilizados, desta forma foi escolhido um biomaterial Quitosana, o qual advém de uma matéria-prima conhecida como quitina, um polímero muito abundante na natureza, o qual tem sido recentemente testado como biocurativo. Em nossos testes, pudemos notar que estas biomembranas aceleram o processo de adesão celular e apresentam um desenvolvimento celular constante, sendo assim uma excelente opção na terapêutica cirúrgica / Stem Cell therapy is currently experiencing its moment of maximum visibility. All this attention is given the fact that this procedure is a potential target in the treatment of serious diseases. The wide applicability of therapy with stem cells is possible due to your unlimited potential to differentiate into several cell lineages, as well as their capacity for self-renewal. For this technique can be used in the repair of fractures or healing of various tissues can be performed in combination with biomaterial, which have a potential merger of cellular and assist in tissue regeneration, and after accession in their place of action, this technique is called Biocure and diverse substrates can be used in this way was chosen a biomaterial Chitosan, which comes from a raw material known as chitin, an abundant polymer in nature, which has recently been tested as Biocure. In our tests, we noticed that these biomembranes accelerate the process of cell adhesion and cell growth have a constant, so a great option in the surgical therapy

O presente trabalho teve como objetivo investigar o efeito do dibenzotiofeno DBT (derivado do petróleo) no crescimento e na morfologia de Rhizopus arrhizus UCP 402. Com o aumento da utilização de combustíveis fósseis por vários países industrializados, um sério problema ambiental se agrava devido à qualidade das reservas do petróleo, tendo em vista a quantidade de enxofre, e conseqüentemente, maior toxicidade para o meio ambiente. Por sua vez, o dibenzotiofeno (DBT) é um composto organossulfurado heterocíclico presente no óleo diesel, sendo considerado um combustível que causa grandes problemas ambientais. A utilização do DBT por R. arrhizus UCP 402 foi avaliada a partir de diferentes concentrações desse composto, observando-se os efeitos na cinética de crescimento e morfologia do fungo, na produção de quitina e quitosana, como também na formação de metabólitos tóxicos. Os resultados obtidos indicam que R. arrhizus apresenta habilidade para crescer nas diferentes concentrações do composto, porém apenas, em co-metabolismo, isto é, na presença de glicose. Observou-se uma variação no teor de proteínas totais, em quitina e quitina pela ação do DBT. A microscopia ótica evidenciou variações na morfologia de R. arrhizus, causando também alterações no padrão de ramificação das hifas. Os produtos do metabolismo do DBT indicam que ocorreu degradação do composto por R. arrhizus, cujos metabólitos apresentaram uma acentuada inibição da germinação de Repolho das 4 estações (Brassica oleracea var. capitata). Os estudos realizados demonstram um grande potencial biotecnológico de R. arrhizus no processo de degradação de DBT, podendo ser empregado no futuro em processos de biorremediação / The present work had as objective investigate the effect of dibenzotiofene - DBT (derived from oil) in the growth and morphology of Rhizopus arrhizus UCP 402. Had the increase of the use of the fossil fuels used for some industrialized countries, a serious environment problem aggravates due to quality of the reserves of the oil, in view of the amount of sulphur, and consequently, greater toxicity for the environment. In turn, the dibenzothiofene (DBT) is a composition heterociclic organossulfurated in the oil diesel, being considered a great fuel that cause ambient problems. The use of the DBT for R. arrhizus UCP 402 was evaluated from different concentrations of this composition, having observed itself the effect in kinetic of growth and the morphology, in the production of quitina and quitosana, as well as in the formation of toxic methabolits. The gotten results had indicated that R. arrhizus presents ability to grow in the different concentrations of the composition, however only, in co-metabolism, that is, in the glucose presence. A variation in the total protein text, quitina and quitosana for the action of the DBT was observed. The óptic microscopy evidenced variations in the morphology of R. arrhizus, also causing alterations in the ramification of hifas on standard. The products of the metabolism of the DBT had indicated that degradation of the composition for R. arrhizus occurred, whose methabolits had presented one accented inhibition of the germination of Cabbage of the 4 stations (oleracea Brassica to var. capitata). The carried through studies had demonstrated a great biotechnological potential of R. arrhizus in the process of degradation of DBT, being able to be used in the future in biorremediation processes

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-03-16T13:38:38Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 10317747 bytes, checksum: c98f70f37ee1306eaf1ebdb1e775e980 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-16T13:38:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 10317747 bytes, checksum: c98f70f37ee1306eaf1ebdb1e775e980 (MD5) Previous issue date: 2010-08-26 / The present work was developed as objective to evaluate macrocospically and morphologically the effect of the chitosan in orabase, associated or not to the 660 nm laser in the tissue repair. In this experimental study were used 75 rats, male, of the Wistar strain, randomly divided into 5 groups: G1 (control), G2 (orabase), G3 (orabase of chitosan 2%), G4 (laser) and G5 (laser + orabase of chitosan 2%). They had been confectioned wounded in the back of the animals measuring around 5 mm and had been obeyed to the periods of observation and sacrifice with 3, 7 and 14. The results were subjected to statistical analysis. From the results can be concluded that in the initial period of healing, the use of chitosan in orabase associated laser promoted, macroscopically, greater contraction of the wound and better standards of healing. The group treated with chitosan showed similar results, as the group treated with Laser, about the control of inflammation, formation of crust and angiogenesis, in addition to promoting greater early in reepithelialization. Treatment with chitosan in orabase showed levels of collagen similar to the laser. / O presente trabalho foi desenvolvido como objetivo de avaliar macroscópicamente e morfológicamente os efeitos da quitosana em orabase associada ou não ao laser de 660 nm, na reparação tecidual. Neste estudo experimental foram utilizados 75 ratos, machos, da linhagem Wistar, divididos aleatoriamente em 5 grupos: G1 (controle), G2 (orabase), G3 (orabase de quitosana 2%), G4 (laser) e G5 (laser + quitosana em orabase à 2%). Foram confeccionados feridas no dorso dos animais medindo em torno de 5 mm. Foram obedecidos os periodos de observação e sacrifício com 3, 7 e 14 dias e os resultaodos foram submetidos a análise estatística. A partir dos resultados pode se concluir que: no período inicial da cicatrização, o uso da quitosana em orabase associado Laserterapia promoveu, macroscopicamente, maior contração da ferida e melhores padrões de cicatrização; O grupo tratado com quitosana apresentou resultados semelhantes, ao grupo tratado com Laserterapia, sobre o controle da inflamação, formação de crosta e angiogênese, além de promover maior precocidade na reepitelização. O tratamento com quitosana em orabase apresentou graus de colagenização semelhantes à Laserterapia.

Orientador: Fernanda da Cruz Landim e Alvarenga / Coorientador: Fernando da Cruz Vasconcellos / Banca: Wellerson Scarano / Resumo: A terapia com Células-Tronco vive hoje o seu momento de máxima visibilidade. Toda esta atenção dá-se ao fato deste procedimento ser alvo potencial em tratamento de doenças graves. A grande aplicabilidade da terapia com as células-tronco dá-se através de seu potencial ilimitado de diferenciação em varias linhagens celular, além de sua capacidade de auto-renovação. Para que esta técnica possa ser utilizada na correção de fraturas ou na cicatrização de vários tecidos pode-se realizar a associação com biomaterias, que tenham um potencial de incorporação celular e ajudem na regeneração tecidual, e depois de adesão em seu local de ação, esta técnica é chamada de biocurativos e diversos substratos podem ser utilizados, desta forma foi escolhido um biomaterial Quitosana, o qual advém de uma matéria-prima conhecida como quitina, um polímero muito abundante na natureza, o qual tem sido recentemente testado como biocurativo. Em nossos testes, pudemos notar que estas biomembranas aceleram o processo de adesão celular e apresentam um desenvolvimento celular constante, sendo assim uma excelente opção na terapêutica cirúrgica / Abstract: Stem Cell therapy is currently experiencing its moment of maximum visibility. All this attention is given the fact that this procedure is a potential target in the treatment of serious diseases. The wide applicability of therapy with stem cells is possible due to your unlimited potential to differentiate into several cell lineages, as well as their capacity for self-renewal. For this technique can be used in the repair of fractures or healing of various tissues can be performed in combination with biomaterial, which have a potential merger of cellular and assist in tissue regeneration, and after accession in their place of action, this technique is called Biocure and diverse substrates can be used in this way was chosen a biomaterial Chitosan, which comes from a raw material known as chitin, an abundant polymer in nature, which has recently been tested as Biocure. In our tests, we noticed that these biomembranes accelerate the process of cell adhesion and cell growth have a constant, so a great option in the surgical therapy / Mestre

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SaniaMBA_TESE.pdf: 2511848 bytes, checksum: 97413b8278096d3ff64cc7f5138841e7 (MD5) Previous issue date: 2012-04-13 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Chitin and chitosan are nontoxic, biodegradable and biocompatible polymers produced by renewable natural sources with applications in diverse areas such as: agriculture, textile, pharmaceutical, cosmetics and biomaterials, such as gels, films and other polymeric membranes. Both have attracted greater interest of scientists and researchers as functional polymeric materials. In this context, the objective of this study was to take advantage of the waste of shrimp (Litopenaeus vannamei and Aristeus antennatus) and crabs (Ucides cordatus) from fairs, beach huts and restaurant in Natal/RN for the extraction of chitin and chitosan for the production of membranes by electrospinning process. The extraction was made through demineralization, deproteinization, deodorization and deacetylation. Morphological analyzes (SEM and XRD), Thermal analysis (TG and DTG), Spectroscopy in the Region of the Infrared with Transformed of Fourier (FTIR) analysis Calorimetry Differential Scanning (DSC) and mechanical tests for traction were performed. In (XRD) the semicrystalline structure of chitosan can be verified while the chitin had higher crystallinity. In the thermal analysis showed a dehydration process followed by decomposition, with similar behavior of carbonized material. Chitosan showed temperature of maximum degradation lower than chitin. In the analysis by Differential Scanning Calorimetry (DSC) the curves were coherent to the thermal events of the chitosan membranes. The results obtained with (DD) for chitosan extracted from Litopenaeus vannamei and Aristeus antennatus shrimp were (80.36 and 71.00%) and Ucides cordatus crabs was 74.65%. It can be observed that, with 70:30 solutions (v/v) (TFA/DCM), 60 and 90% CH3COOH, occurred better facilitate the formation of membranes, while 100:00 (v/v) (TFA/DCM) had formation of agglomerates. In relation to the monofilaments diameters of the chitosan membranes, it was noted that the capillary-collector distance of 10 cm and tensions of 25 and 30 kV contributed to the reduction of the diameters of membranes. It was found that the Young s modulus decreases with increasing concentration of chitosan in the membranes. 90% CH3COOH contributed to the increase in the deformation resulting in more flexible material. The membranes with 5% chitosan 70:30 (v/v) (TFA/DCM) had higher tensile strength / Quitina e quitosana s?o pol?meros at?xicos, biodegrad?veis e biocompat?veis produzidos por fontes naturais renov?veis com aplica??es em diversas ?reas como: agricultura, t?xtil, farmac?utica, cosm?ticos e biomateriais, tais como g?is, filmes, membranas polim?ricas entre outros. Ambas t?m despertando grande interesse de cientistas e pesquisadores como materiais polim?ricos funcionais. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi aproveitar os res?duos de camar?es (Litopenaeus vannamei e Aristeus antennatus) e de caranguejos (Ucides cordatus) proveniente de feiras, barracas de praia e restaurantes em Natal/RN para extra??o de quitina, quitosana e produ??o de membranas pelo processo de eletrofia??o. A extra??o foi realizada a partir das etapas de desmineraliza??o, desproteiniza??o, desodoriza??o e desacetila??o. An?lises morfol?gicas (MEV e DRX), an?lises das propriedades t?rmicas (TG e DTG), an?lise por Espectroscopia na Regi?o do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), an?lise de Calorimetria Explorat?ria Diferencial (DSC) e ensaios mec?nicos por tra??o foram realizados. Na an?lise de DRX pode-se verificar a estrutura semicristalina da quitosana enquanto a quitina teve alta cristalinidade. As an?lises t?rmicas demonstraram um processo de desidrata??o seguido da decomposi??o com comportamento similar de material carbonizado. A quitosana apresentou temperaturas de m?xima degrada??o mais baixas do que a quitina. Na an?lise por Calorimetria Explorat?ria Diferencial (DSC) as curvas foram coerentes aos eventos t?rmicos das membranas de quitosana. Os resultados obtidos com (GD) para quitosana extra?da de camar?es Litopenaeus vannamei e Aristeus antennatus foram (80,36 e 71,00%) e caranguejos Ucides cordatus foi 74,65%. Pode-se perceber que, com solu??es 70:30 (v/v) (TFA/DCM), 60 e 90% CH3COOH, ocorreu melhor facilita??o na forma??o das membranas, enquanto em 100:00 (v/v) (TFA/DCM) houve forma??o de aglomerados. Em rela??o aos di?metros dos nanofilamentos das membranas de quitosana, percebeu-se que a dist?ncia capilar-coletor de 10 cm e tens?es de 25 e 30 kV contribu?ram para a redu??o dos di?metros das membranas. Quanto ao m?dulo de Young diminui com o aumento da concentra??o da quitosana nas membranas. 90% CH3COOH contribuiu para o aumento da deforma??o, sendo um material mais flex?vel. As membranas com 5% quitosana 70:30 (v/v) (TFA/DCM) apresentaram maior valor de resist?ncia ? tra??o

Este trabalho trata da purificação em escala preparativa por técnicas cromatográficas, determinação de seqüência primária parcial, caracterização espectroscópica por dicroísmo circular, fluorescência, infravermelho e investigação de atividades biológicas de duas lectinas ligantes de quitina dos extratos salinos de Artocarpus integrifolia, jaca, e Artocarpus incisa, fruta-pão. Nossos resultados revelaram que as lectinas quitina-ligantes das sementes de jaca e fruta-pão, jackina e frutackina respectivamente, são homólogas entre si, constituindo-se por monômeros de cerca de 14 kDa formados por três subunidades, unidas por pontes S-S. Elas possuem 62% de identidade entre si, são ricas em cisteínas, aminoácidos básicos e serinas e não possuem similares identificadas até o momento, podendo constituir um novo grupo de lectinas na superfamília de lectinas quitina-específicas. Os espectros de dicroísmo circular de jackina e frutackina são similares: ambas são proteínas de estrutura toda-beta, com máximo em torno de 230 nm e mínimo em torno de 214 nm, este último, bastante distorcido por estruturas desordenadas. Os espectros de fluorescência de jackina e frutackina apresentaram máximos de emissão acima de 340 nm, sugerindo que os N-terminais de duas das 3 cadeias de jackina e frutackina (onde os triptofanos estão localizados) estão expostos. Frente a condições extremas de pH e temperatura, monitoradas por CD e fluorescência, observou-se que a estrutura de jackina é vulnerável a pH ácido e termicamente estável. Quanto às atividades biológicas, jackina e frutackina mostraram atividade inibitória de crescimento para Saccharomyces cerevisiae; jackina também mostrou promoção de adesão da linhagem de células de eritroleucemia K562, atividade inibitória para Fusarium moniliforme na concentração de 2,25 mg/mL e atividade hemaglutinante frente a células sangüíneas humanas do sistema ABO e de coelhos, que não foi inibida nem por N-acetilglicosamina, indicando sua preferência por quitina ou seus fragmentos. / This work deals with the preparative-scale purification by chromatographic techniques, the partial primary sequence determination, the spectroscopic characterization by circular dichroism, fluorescence, FT-IR and the investigation of biological activities of two novel chitin-binding lectins from the saline extracts of the seeds of Artocarpus integrifolia, jackfruit, and Artocarpus incisa, breadfruit. Our results revealed that the chitin-binding lectins from jackfruit and breadfruit, jackin and frutackin respectively, are homologous to each other, consiting of monomers of 14 kDa, made up of 3 subunits, linked by S-S bridges. They have 62% of identity between each other; they are rich in cysteines, serines and basic amino acids and they are no homologous to any other known protein, probably constituting a new group of lectins in the chitin-binding lectin superfamily. The CD spectra of jackin and frutackin are similar: both present a beta profile spectra, presenting a maximum about 230 nm and a minimum around 214 nm, this later one, distorted by unordered structures. The fluorescence spectra of jackin and frutackin presented maxima above 340 nm, suggesting that the N-terminals of the 2 up 3 chains of jackin and frutackin (where the tryptophans are) are exposed. Regarding the pH and temperature exposure, monitored by CD and fluorescence, it was observed that the structure of jackin is vulnerable to acid pH and thermally stable. When considered the biological activities, jackin and frutackin presented growth inhibition activity towards Saccharomyces cerevisiae; jackin also promoted the adhesion of the erythroleukemic cell line K562, presented growth inhibition activity towards Fusarium moniliforme at 2,25mg/mL and hemaggluting activity towards rabbit and human red cells from the system ABO, that was not inhibited even by N-acetilglucosamine, suggesting itspreference by oligomers of N-acetilglicosamine or chitin.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-14T14:05:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Artur Ribeiro de Sá Alexandre - 2018.pdf: 1970509 bytes, checksum: a04966ec3693633b41c6a2e6328e5db3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-14T14:08:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Artur Ribeiro de Sá Alexandre - 2018.pdf: 1970509 bytes, checksum: a04966ec3693633b41c6a2e6328e5db3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-14T14:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Artur Ribeiro de Sá Alexandre - 2018.pdf: 1970509 bytes, checksum: a04966ec3693633b41c6a2e6328e5db3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-04-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Bioprospecting is defined as the search for organisms, genes, enzymes, compounds, processes and any pieces from living beings, that could have economic potential, and eventually lead to a product development. Thus, enzymes, protein catalysts, have aroused the interest of industries for its conversion mode specific biomass, low energy cost and not production of toxic waste. Chitinases are enzymes that catalyze the lysis of chitin (biopolymer composed of N-acetylglucosamine monomers), and thus have several applications, among them: obtaining N-acetylglucosamine monomers, used in the production of prebiotics; degradation of chitinous waste from fishing activities; and the use in control of fungi and insects. The present work aimed to bioprospect chitinase producing bacteria from soil samples and to characterize the enzymatic activity patterns of the best bacterial isolate. To do so, a screening with 17 soil samples collected in the states of Minas Gerais, Santa Catarina and Rio Grande do Sul, was carried out using a culture medium with colloidal chitin. Thirteen chitinase producing bacteria were obtained, among them, the isolate Q1 (identified as Paenibacillus illinoisensis), demonstrated to be a good producer of the enzyme and thus was selected for determination and optimization of its chitinase activity evaluating reaction time, temperature and pH. The chitinase produced by the isolate showed 0.098 U of activity, which was subsequently improved to 0.66 U when tested under the optimal conditions of 1 hour of reaction at 37 ºC and pH 4, an increase of 573% over the initial value. The values of chitinase activity from the isolate P. illinoisensis are close to those found in other studies, which also emphasize the potential application of the enzyme, mainly in the control of phytopathogenic pests. Bioprospecting of chitinase producing bacteria is possible and promising. / A Bioprospecção é definida como a busca por organismos, genes, enzimas, compostos, processos e partes provenientes de seres vivos, que possam ter potencial econômico, e eventualmente, levar ao desenvolvimento de um produto. Nesse âmbito, as enzimas, catalisadores biológicos de natureza proteica, têm despertado o interesse de indústrias pelo seu modo de conversão de biomassa específico, de baixo custo energético e que não produz resíduos tóxicos. As quitinases são enzimas que catalisam a quebra da quitina (biopolímero composto por monômeros de N-acetilglicosamina), possuindo assim, diversas aplicações, dentre as quais: a obtenção de monômeros de Nacetilglicosamina, usados na produção de pré-bióticos; a degradação de resíduos quitinosos oriundos da pesca e do consumo de crustáceos; e uso no combate de fungos e insetos. O presente trabalho teve como objetivo bioprospectar bactérias produtoras de quitinase a partir de amostras de solo e caracterizar a enzima do melhor isolado bacteriano quanto aos padrões de atividade enzimática. Para tal, foi realizada uma triagem com 17 amostras de solo coletadas nos estados de Minas Gerais, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, utilizando meio de cultura com quitina coloidal. Foram obtidas 13 colônias bacterianas produtoras de quitinase, dentre elas, o isolado Q1 (identificado como Paenibacillus illinoisensis), que se mostrou bom produtor da enzima e foi selecionado para testes de determinação e otimização da atividade enzimática quanto ao tempo de reação, temperatura e pH. A quitinase produzida pelo isolado apresentou atividade de 0,098 U, sendo melhorada posteriormente para 0,66 U quando testada nas condições ótimas de 1 hora de reação, a 37 ºC e em pH 4, um aumento de 573% em relação ao valor inicial. Os valores obtidos da atividade da qutininase produzida pela P. illinoisensis são próximos aos encontrados em outras pesquisas, que destacam também, o potencial de aplicação da enzima, principalmente no combate de pragas fitopatogênicas. A bioprospecção de bactérias produtoras de quitinase é possível e promissora.

Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-05-25T15:44:48Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Francenya Kelley Lopes da Silva - 2018.pdf: 2672570 bytes, checksum: c14c9fc750994778f5b01e31548559c8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-28T11:22:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Francenya Kelley Lopes da Silva - 2018.pdf: 2672570 bytes, checksum: c14c9fc750994778f5b01e31548559c8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-28T11:22:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Francenya Kelley Lopes da Silva - 2018.pdf: 2672570 bytes, checksum: c14c9fc750994778f5b01e31548559c8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-05-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Chitins are enzymes that act in the hydrolysis of chitin, a polysaccharide present in insect exoskeletons, crustacean shells, algae and fungal cell walls. Such enzymes can be applied in the preparation of chitosan and chitoligomers for pharmaceutical use, in the control of pathogenic fungi and in the treatment of chitinous residues derived from fishing. Improvement in the production of chitinase and other enzymes by microorganisms can be achieved by the cell immobilization technique, which consists in fixing or confining cells in an inert carrier. The cell immobilization confers protection against the shear force, promotes the easy separation of the cells from the culture medium, as well as the product and decrease of the cost of production, since, it allows the reuse of the biocatalyst. Among the materials used as support in a cellular immobilization, biopolymers, such as alginate, have been highlighted as non-toxic, inexpensive and highly available in nature. The present work aims to immobilize Paenibacillus illinoisensis in a polymer matrix of alginate for chitinase production, evaluating the differences in the production of the enzyme between free and immobilized cells. Thus, an anionic alginate solution containing the cells was dripped into a cationic solution of CaCl2, leading to the instant formation of spheres having an average size of 4 mm. The immobilization efficiency was 99.99% ± 0.01. The biomass was determined during enzymatic production and the maximum values were 1.45 x 108 CFU / mL in 96 hours for immobilized cells and 8.95 x 107 CFU / mL in 48 hours for free cells, evidencing an increase of 62.01% in the amount of cells immobilized in comparation to the free cells. The cell leakage from the immobilization support during the process was evaluated and corresponded to 6.46% of the total cells at the end of the fermentation. The enzymatic activity was 0.902 U in 96 hours for the immobilized cells and 0.641 U in 48 hours for the free cells, demonstrating an activity increase of 40.71%. The immobilized cells were also tested for reuse in a sequential batch system and demonstrated stability in the production for 4 cycles of 96 hours each, losing 21.04% of the initial activity at the end of the fourth cycle. The cellular immobilization methodology resulted in spheres with capacity to maintain the cell viability during the bioprocess, increase of the enzymatic activity, low leakage of cells of the support and reuse capacity, being able to be used in the future for the production of chitinase for its various applications. / As quitinases são enzimas que atuam no processo de hidrólise da quitina, um polissacarídeo presente nos exoesqueletos de insetos, carapaças de crustáceos, em algas e na parede celular de fungos. Tais enzimas podem ser aplicadas na preparação de quitosana e quitoligômeros para uso farmacêutico, no controle de fungos patogênicos e no tratamento de resíduos quitinosos derivados da pesca. A melhoria na produção de quitinase e de outras enzimas por microrganismos pode ser alcançada pela técnica da imobilização celular, que consiste na fixação ou confinamento de células em um suporte inerte. A imobilização celular confere proteção contra a força de cisalhamento, promove a fácil separação das células utilizadas do meio de cultura, bem como do produto e diminuição do custo de produção, uma vez que, possibilita o reuso do biocatalisador. Dentre os materiais utilizados como suporte em uma imobilização celular, os biopolímeros, tais como o alginato, têm recebido destaque por serem atóxicos, baratos e de grande disponibilidade na natureza. O presente trabalho teve como objetivo a imobilização de Paenibacillus illinoisensis em matriz polimérica de alginato para produção de quitinase, avaliando-se as diferenças na produção da enzima entre as células livres e imobilizadas. Para tal, uma solução aniônica de alginato contendo as células foi gotejada em uma solução catiônica de CaCl2, levando a formação instantânea das esferas que apresentaram tamanho médio de 4 mm. A eficiência de imobilização foi de 99,99 % ± 0,01, sendo utilizados para produção de quitinase. A biomassa foi determinada durante a produção enzimática e os valores máximos foram de 1,45 x 108 UFC/ mL em 96 horas para células imobilizadas e 8,95 x 107 UFC/ mL em 48 horas para células livres, evidenciando o aumento da quantidade de células imobilizadas em relação as células livres em 62,01 %. A saída de células do suporte de imobilização durante o processo foi avaliada e correspondeu a 6,46 % do total de células ao final da fermentação. A atividade enzimática foi de 0,902 U em 96 horas para as células imobilizadas em comparação com a das células livres de 0,641 U em 48 horas, demonstrando um aumento da atividade em 40,71 %. As células imobilizadas também foram testadas para a reutilização em um sistema de bateladas sequenciais e demonstraram estabilidade para produção por 4 ciclos de 96 horas cada, perdendo 21,04 % da atividade inicial ao final do quarto ciclo. Desse modo, verificou-se que a metodologia de imobilização celular empregada resultou em esferas com capacidade de manutenção da viabilidade celular durante o bioprocesso, aumento da atividade enzimática, baixa saída de células do suporte e capacidade de reuso, podendo futuramente ser empregada para produção de quitinase para suas diversas aplicações.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Moringa oleifera (moringa) à uma espÃcie pertencente à famÃlia Moringaceae que se caracteriza por ser muito resistente a insetos e fungos. Trabalhos prÃvios realizados por nosso grupo de pesquisa revelaram a presenÃa de proteÃnas ligantes à quitina em sementes de moringa, dentre elas a Mo-CBP3, sugerindo uma correlaÃÃo positiva entre essa proteÃna e a resistÃncia da planta. No inÃcio do desenvolvimento da planta, para que ocorra a germinaÃÃo, deve haver a embebiÃÃo da semente, um processo seguido pela exsudaÃÃo. Na exsudaÃÃo, compostos do metabolismo primÃrio e secundÃrio sÃo externalizados da semente, alguns deles exercendo aÃÃo de defesa da nova planta ao impedirem o ataque de herbÃvoros e/ou patÃgenos. O presente trabalho teve como objetivos caracterizar o exsudato de sementes de moringa quanto à composiÃÃo bioquÃmica e atividade biolÃgica e investigar a presenÃa de Mo-CBP3 no exsudato, visando contribuir para o estabelecimento de seu papel fisiolÃgico. Inicialmente, foram estabelecidas as condiÃÃes de exsudaÃÃo, dando Ãnfase ao tempo e solvente. Uma maior exsudaÃÃo de proteÃnas foi observada em sementes embebidas com Ãgua destilada por 24 horas. Esse exsudato mostrou a presenÃa de atividades inerentes a metabÃlitos primÃrios (protease, β-1,3-glucanase, quitinase, inibidor de tripsina e inibidor de papaÃna) e secundÃrios (saponinas e esteroides). Mo-CBP3 foi tambÃm detectada no exsudato, usando anticorpos policlonais anti-Mo-CBP3. A presenÃa de Mo-CBP3 no exsudato de sementes de moringa foi confirmada apÃs este ter sido submetido à cromatografia em matriz de quitina, procedida pela anÃlise atravÃs de dot bloting e eletroforese em gel de poliacrilamida. Os dados obtidos mostraram que o material retido na matriz de quitina corresponde a 0,26% do total de proteÃnas exsudadas, à reconhecido pelo anticorpo anti-Mo-CBP3 e apresenta perfil eletroforÃtico similar ao da Mo-CBP3 purificada de sementes de moringa. Na avaliaÃÃo da atividade deste exsudato frente à fitopatÃgenos, aÃÃo contra fungos nÃo foi detectada, nas condiÃÃes de ensaio empregadas, exceto para Candida parapsilosis que mostrou uma discreta reduÃÃo na taxa de crescimento. Contrariamente, uma potente atividade contra nematoide foi verificada, tendo sido o exsudato de sementes capaz de causar atà 100% de mortalidade para indivÃduos de Meloidogyne incognita em estÃgio de J2. Quando investigada a presenÃa de Mo-CBP3 em raiz, um ÃrgÃo vegetal que apresenta o fenÃmeno de exsudaÃÃo e, tambÃm, à capaz de interagir diretamente com o nematoide, resultados positivos foram encontrados. De fato, Mo- CBP3 està presente em raÃzes de moringa, jà nos estÃgios iniciais do desenvolvimento, conforme resultados mostrados por ELISA e atravÃs da tÃcnica de RT-PCR. Os dados, em conjunto, sugerem que no fenÃmeno da exsudaÃÃo, proteÃnas devem desempenhar funÃÃes essenciais e que, no caso da moringa, Mo- CBP3 jà participa nos estÃgios iniciais do desenvolvimento dessa planta arbÃrea, papel este que pode estar relacionado com a proteÃÃo contra patÃgenos. / Moringa oleifera (moringa) is a species belonging to the family Moringaceae which is characterized as having high resistance to insects and fungi. Previous work carried out by our research group revealed the presence of chitin-binding proteins in moringa seeds, among them Mo-CBP3, suggesting a positive correlation between this protein and the plant resistance. At the onset of the new plant development, for germination to occur, seed imbibition is required, a process followed by exudation. In exudation process, primary and secondary metabolites are released in the medium outside the seeds, some of them protecting the new plant against herbivores and/or pathogens. This study aimed to characterize the chemical composition and biological activities of moringa seed exudate and to investigate the presence of Mo-CBP3 in the exudate, in order to contribute to the establishment of its physiological role. Initially, the best conditions for exudation were established, emphasizing the time and solvent. A higher exudation of seed proteins was observed in distilled water after 24 hours. This exudate showed the presence of activities related to primary (protease, β-1,3- glucanase, chitinase, trypsin inhibitor and papain inhibitor) and secondary (steroid and saponins) metabolites. Mo-CBP3 was also detected in the exudate, using polyclonal antibodies anti-Mo-CBP3. The presence of Mo-CBP3 in the moringa seed exudate was confirmed after chromatography on chitin matrix and analyses by dot blotting and polyacrylamide gel electrophoresis. The data obtained showed that the retained material on the chitin matrix corresponds to 0.26% of the total protein, it is recognized by anti-Mo-CBP3 and has electrophoretic profile similar to that of Mo- CBP3 which was purified from moringa seeds. In the activity tests to pathogens, the seed exudate showed no antifungal activity, under the conditions used, except for Candida parapsilosis which had a slight reduction in its growth rate. In contrast, a potent activity against nematode was found as the seed exudate was able to cause a mortality rate up to 100% of Meloidogyne incognita in J2 stage. When investigated the presence of Mo-CBP3 in moringa hoots, a plant organ that shows the exudation phenomen and is also able to interact directly with the nematode, positive results were found. In fact, Mo-CBP3 is present in moringa hoots, in the initial stages of the plant development, according to the results shown by ELISA and RT-PCR. The data, taken together, suggest that in the exudation phenomen, proteins must play essential roles. In the case of moringa, Mo-CBP3 already participates in the initial stages of development of this tree species, playing a role that must be related to protection against pathogens.