O presente trabalho teve como objetivo principal a avaliação do regime operacional semicontínuo para a produção de hidrogênio e ácidos graxos voláteis, utilizando glicerol como substrato e inóculo misto. Em um teste preliminar em batelada, foi avaliado o potencial de produção de hidrogênio deste substrato, comparando com sacarose, utilizando inóculo natural e direto. Foram verificados resultados satisfatórios, com parâmetros de desempenho semelhantes e até superiores aos obtidos com sacarose, quando utilizada a inoculação direta. Sendo assim, dois reatores semi-contínuos foram operados durante 132 dias, empregando biomassa suspensa, e glicerol nas concentrações de 10 e 50 g/L. O inóculo empregado foi oriundo de reator anaeróbio, submetido a tratamento térmico. Para comparação dos resultados dos reatores semi-contínuos, outros dois reatores foram operados de forma contínua, durante 62 dias, sob as mesmas condições já descritas, exceto pela presença de meio suporte para aderência da biomassa. O tempo de detenção hidráulico testado foi 1 d em ambos os regimes operacionais propostos, sendo e o tempo de detenção celular dos reatores semi-contínuos de 1,5 d. Os indicadores de desempenho avaliados foram eficiência de conversão do substrato, volume, produtividade e rendimento de hidrogênio, bem como distribuição mássica de ácidos graxos voláteis e grau de acidificação. Também foi verificada a diversidade microbiana nos reatores semi-contínuos e contínuos. Os principais ácidos graxos formados nos reatores semicontínuos foram acético e butírico, e nos contínuos, propiônico. No início do experimento, foi verificada elevada produção de biogás e hidrogênio nos reatores semi-contínuos, com queda dos valores no decorrer do teste, sendo mais pronunciada no reator com maior concentração afluente de glicerol. Já os reatores contínuos, desde o início do teste, apresentaram baixa produção de gás, o que consequentemente resultou em baixíssimos valores de rendimento e produtividade de hidrogênio. Os reatores semi-contínuos apresentaram satisfatória produtividade volumétrica quando a menor concentração de glicerol foi empregada, alcançando o valor máximo de 2928 mL H2/L.d, e baixo rendimento, em torno de 0,1 mol H2/mol glicerol. Foi possível associar a elevada produção hidrogênio e ácidos graxos voláteis nos reatores semi-contínuos com o gênero Enterobacter. Já a baixa produção foi vinculada ao gênero Clostridium. Nos reatores contínuos, foi verificada a influência da família Veillonellaceae (Pectinatus), que são produtores de ácido propiônico. / The purpose of the present work was to evaluate the semi-continuous operational regime for production of hydrogen and volatile fatty acids, using glycerol as substrate and mixed inoculum. The hydrogen production potential from glycerol was evaluated by a preliminary batch test using natural and direct inoculum, and the results were compared with sucrose. Satisfactory hydrogen production results from glycerol were observed when direct inoculation was used, with similar and even better values when compared to sucrose. Two semi-continuous reactors were operated, during 132 days, with suspended biomass and glycerol at concentrations of 10 and 50 g/L. The inoculum was from an anaerobic reactor, submitted to thermal treatment. Two other reactors were operated continuously for 62 days as a comparison for the results of the semi-continuous reactors. The same conditions were applied, except for the presence of support medium for biomass adherence. The hydraulic detention time tested was 1 d in both operating regimes, and the semi-continuous reactors cell detention time was 1.5 d. The evaluated performance indicators were substrate conversion efficiency, volume and hydrogen yield, as well as mass distribution of volatile fatty acids and acidification degree. Microbial diversity was also evaluated in semi-continuous and continuous reactors. The main fatty acids formed were acetic and butyric in the semicontinuous, and propionic in the continuous reactors. There was a high production of biogas and hydrogen in the semi-continuous reactors at the beginning of the experiment, with rates dropping during the test, mainly in the reactor with higher affluent glycerol concentration. The continuous reactors presented low gas production from the beginning of the test, which resulted in extremely low values of hydrogen yield. The semi-continuous reactors presented satisfactory volumetric productivity when the lowest concentration of glycerol was used, reaching a maximum value of 2928 mL H2/L.d, and low yield, around 0.1 mol H2 / mol glycerol. It was possible to associate the high production of hydrogen and volatile fatty acids in the semi-continuous reactors with the genus Enterobacter. The low hydrogen production was related to the genus Clostridium. The continuous reactors were influenced by the presence of Veillonellaceae (Pectinatus) family, which are propionic acid producers.

Atualmente, as cepas de S. cerevisiae utilizadas na produção industrial de álcool combustível no Brasil são leveduras diplóides que metabolizam a sacarose através da sua hidrolise extracelular pela invertase periplasmática, seguida pelo transporte para o interior da célula das moléculas de glicose e frutose formadas, e posterior metabolização pela glicólise. Neste trabalho, utilizando técnicas de engenharia genética e posteriores cruzamentos, foram desenvolvidas cepas diplóides de S. cerevisiae capazes de consumir este açúcar por meio da sua captação direta pelo transportador codificado pelo gene AGT1, e hidrólise intracelular pela invertase citoplasmática codificada por uma versão modificada do gene SUC2. Estas modificações permitiram alcançar um rendimento 10% maior na produção de etanol, além de aumentar a velocidade de consumo da sacarose e diminuir a quantidade de açúcares residuais ao final do processo. Estes resultados abrem novos horizontes para tornar a produção de etanol no Brasil mais eficiente. / Currently, the S. cerevisiae strains used in industrial production of fuel alcohol in Brazil are diploid yeasts that of metabolize sucrose through its extracellular hydrolysis by the periplasmic invertase, followed by the transport of the formed glucose and fructose into the cells, and further metabolism through glycolysis. In this study, utilizing genetic engineering techniques and further crosses, diploid strains of S. cerevisiae were developed that are able to consume this sugar through its direct uptake by the transporter encoded by the AGT1 gene, and intracellular hydrolysis by the cytoplasmic invertase encoded by a modified version of the SUC2 gene. These modifications allowed achieving a 10% higher yield in the production of ethanol, besides increasing the sucrose consumption rate and decreasing the amount of residual sugars at the end of the process. These results open new horizons to turn ethanol production in Brazil more efficient.

A levedura S. cerevisiae é empregada na produção do etanol combustível brasileiro, fermentando sacarose por duas vias: hidrólise extracelular e metabolização dos monossacarídeos formados; e transporte ativo da sacarose para o interior das células e posterior hidrólise por ação de enzimas intracelulares. A hidrólise extracelular resulta em perdas no rendimento da produção industrial de etanol, enquanto que o transporte ativo constitui uma alternativa interessante, pois as células produziriam mais etanol para suprir a perda de energia gerada pelo transporte do açúcar. Linhagens de S. cerevisiae, engenhadas na forma de utilização da sacarose, foram utilizadas para analisar o consumo e fermentação desse dissacarídeo. Os resultados demonstraram que as linhagens modificadas por engenharia genômica melhoraram a fermentação da sacarose, e portanto constituem uma estratégia interessante para ser implementada no processo industrial, permitindo à cadeia produtiva obter mais etanol combustível, sem necessitar ampliar o plantio da cana-de-açúcar. / The yeast S. cerevisiae is used in Brazilian fuel ethanol production, fermenting sucrose by two pathways: extracellular hydrolysis and utilization of the formed monosaccharides; and active sucrose transport into the cells and further hydrolysis by intracellular enzymes. Extracellular hydrolysis results in loses in the industrial ethanol production yield, while the active transport is an interesting alternative because more ethanol would be produce by the cells to supply the energy lost due to sugar uptake. Strains of S. cerevisiae, engineered in the form of sucrose utilization, were used to analyze the consumption and fermentation of this disaccharide. The results showed that the strains modified by genomic engineering improved the fermentation of sucrose, and thus constitute an interesting strategy to be implemented in the industrial process, allowing the productive chain to obtain more fuel ethanol, without expanding sugarcane planting.

Grandes esforços dos programas de melhoramento genético da cana-de-açúcar são dedicados ao desenvolvimento de novas variedades com maior rendimento e conteúdo de sacarose. As etapas do metabolismo da sacarose têm sido foco de pesquisas há muito tempo, porém apenas recentemente têm-se buscado compreender os processos de transporte e acúmulo da sacarose no colmo da cana-de-açúcar. O objetivo deste trabalho é a caracterização do proteoma de entrenós maduros (entrenó 9) e imaturos (entrenó 5) de dois genótipos de cana-de-açúcar (Co 740 e SP 80-3280), ambos com 12 meses de idade, visando à identificação de proteínas relacionadas aos processos de transporte e acúmulo de sacarose. A altura, diâmetro do colmo, área foliar, umidade dos entrenós, trocas gasosas, potencial hídrico da planta e índice de maturação foram obtidos no momento da coleta do material vegetal. A quantificação dos açúcares glicose, frutose e sacarose foi realizada por cromatografia líquida e não mostrou a existência de diferenças no acúmulo desses carboidratos entre as duas variedades. Porém observamos diferenças entre os entrenós maduros e imaturos, indicando que o entrenó considerado imaturo encontra-se em estádio de pleno acúmulo de sacarose. O perfil de expressão proteica, gerado por 2D-PAGE, mostrou 87 e 85 proteínas diferencialmente expressas nos entrenós 5 e 9, respectivamente. Nos entrenós imaturos 12 proteínas foram identificadas como preferencialmente expressas em cada variedade e nos entrenós maduros 11 e 16 proteínas foram identificadas como preferencialmente expressas em Co 740 e SP 80-3280, respectivamente. As proteínas totais dos dois entrenós das duas variedades foram separadas e identificadas via UPLC acoplado a espectrômetro de massas LC-MS/MS com auxílio da base de dados do SUCEST. A caracterização do proteoma dos entrenós foi complementada pela avaliação da localização celular, função molecular e processo biológico a que pertencem todas as proteínas identificadas. Ao todo, foram identificadas 1.493 proteínas localizadas em 19 componentes celulares, com 20 funções metabólicas diferentes, atuantes em 24 processos biológicos e integrantes de 84 vias metabólicas. Deste total, 71 foram classificadas como participantes do metabolismo de carboidratos e encontram-se distribuídas em 21 vias metabólicas, segundo a base de dados KEGG. / Great efforts have been put into sugarcane breeding programs in order to develop new varieties with increased sucrose yield and content. The steps of sucrose metabolism have been focus of research for a long time, but only recently have researchers sought to understand the processes of transport and accumulation of sucrose in sugarcane stem. The objective of this study is characterize the proteome of mature (internode 9) and immature (internode 5) internodes in two genotypes of sugarcane (Co 740 and SP 80-3280), both 12 months old, focusing on the identification of proteins related to the processes of transport and accumulation of sucrose. The height, stem diameter, leaf area, internode moisture, gas exchange, plant water potential and maturation index were all recorded at the time the plant material was collected. The quantification of sugars glucose, fructose and sucrose was performed by liquid chromatography and showed no difference in carbohydrates accumulation between the two varieties. Nevertheless, we observed differences between the mature and immature internodes, indicating that the internode considered immature was actively accumulating sucrose. The protein profile, produced by 2D-PAGE, showed 87 and 85 differentially expressed proteins in internodes 5 and 9, respectively. In immature internodes 12 proteins were identified as being preferentially expressed in each of the varieties and in the mature internodes 11 and 16 proteins were identified as preferentially expressed in Co 740 and SP 80- 3280, respectively. Total proteins of the two internodes of two varieties were separated and identified by UPLC coupled to a mass spectrometer LC-MS/MS using the SUCEST database. The characterization of the internodes proteome was further complemented by evaluating cellular localization, function and molecular biological processes to which all identified proteins belong. Altogether, 1,493 proteins were identified, located in 19 cellular components, with 20 different metabolic functions, operating in 24 biological processes and involving 84 metabolic pathways. Of this total, 71 have been classified as being involved in carbohydrate metabolism and are distributed in 21 metabolic pathways, according to the KEGG database.

Orientador: Ben-Hur Mattiuz / Coorientador: Claudia Fabrino Machado Mattiuz / Banca: Juliana Sanches / Banca: Clément Vigneault / Banca: Rogério Falleiros Carvalho / Banca: Teresinha de Jesus Deléo Rodrigues / Resumo: Flores e plantas ornamentais possuem possivelmente o maior valor econômico dentro dos produtos hortícolas, e também são as mais perecíveis. A perda do valor ornamental das flores depende da senescência das flores, da deterioração causada por patógenos e da perda da turgescência dos produtos devido ao balanço hídrico negativo. O gladíolo ou palma-de-Santa-Rita (Gladiolus x hortulanus) é uma inflorescência muito conhecida e apreciada, porém a curta vida de vaso e as falhas na abertura floral limitam a demanda. Embora existam técnicas póscolheita que podem ajudar na solução destes problemas, os estudos na fisiologia das flores cortadas têm sido focados nas espécies climatéricas, em detrimento das não climatéricas, caso do gladíolo. O objetivo deste trabalho foi avaliar formulações para soluções de "pulsing" e de manutenção na longevidade e qualidade póscolheita do gladíolo. No tratamento de "pulsing", inflorescências de gladíolo 'White Goddess' foram tratadas com soluções de sacarose (0; 10; 15 e 20%) por 24 horas. Inflorescências de gladíolo 'White Friendship' foram colocadas em soluções de manutenção formuladas com diferentes concentrações de sacarose (CaCl2 0; 2; 4 e 8%); germicidas (ácido cítrico, 8-hidroxiquinolina-8HQ, dicloroisocianurato de sódio dihidratado-NaDCC e biguanida polimérica - PB), e cloreto de cálcio (0,1 e 0,2%). O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso com arranjo fatorial, com três repetições e três inflorescências por repetição. As avaliações foram realizadas a cada três dias e segundo a solução avaliada, consideraram-se as variáveis: vida útil, desenvolvimento pós-colheita da inflorescência (botões mostrando a cor, flores totalmente abertas, flores murchas, botões que permaneceram fechados), massa fresca das inflorescências, turbidez da solução, respiração, relações hídricas (absorção de solução, perda de água ... / Abstract: Flowers and ornamental plants potentially have the greatest economic value in horticulture products, and they are the most perishable too. Loss of value in cut flowers is consequence of flower senescence, deterioration caused by pathogens and loss of turgor of products due to negative water balance. Gladiolus or palm-of- Santa-Rita (Gladiolus x hortulanus) is a well-known and appreciated inflorescence, but the short vase life and poor bud opening when harvested immature, limited demand. Although there are postharvest techniques that may help in solving these issues, cut flowers physiology research have been focused on climateric species, in detriment of non-climateric, as the gladiolus. The objective of this study was to evaluate formulations for "pulsing" and holding solutions to maintain longevity and postharvest quality of gladiolus. In pulsing treatment, gladiolus 'White Goddess' cut inflorescences were treated with sucrose (0, 10, 15 and 20%) for 24 hours. Gladiolus 'White Friendship' cut inflorescences were placed on holding solutions containing different concentrations of germicides (citric acid, 8-hydroxyquinoline - 8HQ, sodium dichloroisocyanurate dehydrate - NaDCC, and polymeric biguanide - PB), sucrose (0, 2, 4 and 8%) and calcium chloride (CaCl2 0.1 and 0.2%). Experimental design was completely randomized with factorial arrangement with three replicates and three inflorescences per repetition. Evaluations were made every three days and according to tested solution, it was considered the following variables: vase life, fresh mass, solution turbidity, respiration, inflorescence postharvest development (showing-color buds, fully-open flowers, wilting flowers and unopened buds), water relations (solution uptake, water loss and water balance), carbohydrate content (soluble and reducing) and membrane stability index. Initial volume (500 mL) of holding solutions was completed on each valuation day. Data were subjected to ... / Doutor

Alimentos funcionais têm estado cada vez mais presentes na dieta humana devido aos seus efeitos benéficos à saúde e entre tais alimentos, destaca-se o mirtilo. Reconhecido como uma super-fruta, o mirtilo é caracterizado por apresentar alta concentração de antocianinas, pigmentos com atividade antioxidante associada ao combate de doenças como câncer, osteoporose, Alzheimer e oftalmológicas, e que devido à sua versatilidade é utilizado amplamente na gastronomia mundial. A produção de mirtilo é liderada pelos Estados Unidos e Canadá e com a crescente demanda pelos frutos, o cultivo do mirtileiro têm se expandido para países do Hemisfério Sul, como o Brasil. Por se tratar de uma cultura proveniente de clima temperado, o mirtileiro demanda um determinado número de horas de frio (NHF) durante o inverno para superar seu período de dormência e entrar no período reprodutivo, o que pode limitar a expansão da produção para regiões de temperaturas mais altas. Como forma de ampliar as áreas de cultivo do mirtileiro, a Universidade da Flórida desenvolveu cultivares de menor exigência em frio e entre elas, estão \'Emerald\' e \'Jewel\', ambas cultivadas no município de Piracicaba, SP. Em Dezembro de 2016, plantas destas cultivares foram podadas e no ano de 2017 avaliadas quanto ao crescimento vegetativo e reprodutivo, conteúdo e repartição de carboidratos e desempenho fotossintético. O crescimento menos vigoroso de \'Emerald\' resultou em uma forma de armazenamento e translocação de carboidratos mais eficiente, o que refletiu numa maior produção de frutos desta cultivar frente à \'Jewel\'. Em \'Emerald\', os valores de fotossíntese condutância estomática. concentração intercelular de CO2, índice de área foliar e clorofila foram maiores que em \'Jewel\', no entanto, o desempenho fotossintético em ambas as cultivares foi afetado por condições de alta temperatura do ar e baixa umidade relativa. Os resultados obtidos neste estudo confirmam a importância da adoção de manejos que proporcionem equilíbrio entre o crescimento vegetativo e reprodutivo dos mirtileiros, otimizando a repartição dos carboidratos, a fotossíntese e favorecendo a assimilação de carbono, principalmente durante o período de produção dos frutos. / Functional food have been increasingly present in the human diet due to its beneficial effects on health, and among such foods, stands out blueberries. Recognized as a super fruit, blueberry is characterized by its high concentration of anthocyanins, pigments with antioxidant activity associated with the fight against cancer, osteoporosis, Alzheimer\'s and ophthalmological diseases, and due to its versatility, it is widely used in world gastronomy. Blueberry production is led by the United States and Canada and with the increasing demand for fruits, the blueberry growth has expanded to countries in the Southern Hemisphere, such as Brazil. As a tipical temperate fruit crop, blueberry plants demands a certain number of chilling hours during the winter to overcome its dormancy period and enter the reproductive period, which may limit the expansion of blueberry production in regions of higher temperatures. As a strategy to expand the growing areas, the University of Florida has developed blueberry cultivars of low-chilling requirement and among them are \'Emerald\' and \'Jewel\', both growth in the city of Piracicaba, State of Sao Paulo, Brazil. In December 2016, plants of both cultivars were pruned and in 2017 they were evaluated regarding its vegetative and reproductive growth, carbohydrate contents and partition and photosynthetic performance. The less vigorous growth of \'Emerald\' resulted in more effective carbohydrate storage and partition, wich reflected in a higher yield than \'Jewel\'. In \'Emerald\', the values for photosynthesis, stomatal condutance, intercellular CO2 concentration, LAI and chlorophyll were higher than in \'Jewel\', however, the photosynthetic performance of both cultivars was affected by high air temperature and low umidity conditions. The results obtained in this study confirm the importance of cultural practices which provide balanced growth and development to blueberry plants, optimizing the carbohydrates partition and photosynthesis, supporting carbon assimilation specially during fruit production.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o perfil metabólico da utilização dos açúcares por diferentes leveduras (BG-1, CAT-1, FLEISCHMANN, PE-2, 1403-7A e LCM001) em diferentes meios de crescimento e também analisar o comportamento e a atividade de invertase destas leveduras durante um processo fermentativo com reciclos de células, semelhantemente ao processo industrial, levando em consideração os parâmetros: produção de etanol, formação de biomassa, produção de trealose, glicogênio, glicerol, rendimento e eficiência fermentativa. Os experimentos foram divididos em três partes: a 1a foi a quantificação da atividade de invertase das diferentes leveduras, em mosto de fermentação à base de mel e água (13% ART), a 2a analisouse o perfil de metabolização em diferentes meios de crescimento à base de YEP com 2% de açúcares (glicose, sacarose, ou glicose + sacarose), e a 3a foi a realização de uma fermentação alcoólica com 4 reciclos de células, com mosto de mel (13% ART), sendo os três primeiros utilizados para a avaliação do rendimento fermentativo, bem como seus indicadores (trealose, glicogênio, viabilidade, entre outros) e o último, destinado ao perfil de metabolização de açúcares em condições de fermentação. Os resultados mostram que as leveduras possuem diferentes atividades de invertase (BG-1 = 7,34; FLEISCHMANN = 5,75; CAT-1 = 3,76; PE-2 = 2,39 gART.h-1.gbiomassa; 1403-7A e LCM001, não possuem atividade), apresentam diferentes velocidades de hidrólise da sacarose, tanto em meios de crescimento como mostos (BG-1 e FLEISCHMANN = 2 h; CAT-1 = 3h; PE-2 = 4h; 1403-7A = 24 h e LCM001 = >24 h), assim como a velocidade de metabolização dos açúcares presentes nestes. Conclui-se que a atividade de invertase é dependente da linhagem de levedura, assim como a velocidade de metabolização dos açúcares em meios de crescimento e mosto. A análise do perfil de metabolização de açúcares não permite identificar a presença de transportador de sacarose. No geral, as leveduras selecionadas apresentam melhor desempenho fermentativo. Por outro lado, verificou-se que as linhagens com transportador de sacarose apesar da menor produção de álcool, apresentaram uma boa eficiência fermentativa. O maior problema por parte destas últimas, é o alto tempo de fermentação e a baixa taxa de multiplicação, com conseqüente queda na viabilidade celular. / The aim of this work was to evaluate the metabolic profile in the utilization of sugars, using different yeast strains (BG-1, CAT-1, FLEISHMANN, PE-2, 1403-7A and LCM001) with different growth medium and also to analyze behavior and the invertase activities of these yeast strains during fermentative process with recycling, similar to the industrial process. The following parameters were used: ethanol production, biomass formation, trealose production, glycogen, glycerol, ethanol yield and fermentation efficiency. The trials were divided into three parts: First was activity quantification of invertase using different yeast strains, with a mix of molasses and water (13% ART), the second was analyzed the metabolization profile with different growth medium using YEP added 2% of sugars (glucose, sucrose, or glucose + sucrose), and the third it was the alcoholic fermentation with 4 yeast cell recycles, using wort of molasses and juice ( 13 % ART), The first three were utilized to evaluate the fermentation yield and also theirs indicatives (trealose, glycogen, viability within others) and, the last one was performed to study the profile of sugars metabolization in fermentation conditions. The results showed that those yeasts produced different invertase activities (BG-1 = 7,34; FLEISCHMANN = 5,75; CAT-1 = 3,76; PE-2 = 2,39 gART.h-1.gbiomass; 1403-7A and LCM001 did not have invertase activity), different velocity of sucrose hydrolysis, as much as medium growth as worts (BG-1 and FLEISCHANN = 2 h; CAT-1 = 3h; PE-2 = 4h; 1403-7A = 24 h and LCM001 = >24 h), also as the velocity of sugars metabolization present on this medium. It can be concluded that the invertase activity is dependent of yeast strain, as the velocity of sugars metabolization in growth medium and wort. The profile analysis of metabolization of sugars did not allow to identify the presence of sucrose transporter. In general, the selected yeasts present the best fermentation performance. On the other hand, it was observed the strains with sucrose transportation did not show stress. The major problem of these yeasts were the high fermentation time and low propagation rate, and a decrease of the viability.

O pré-tratamento a quente do inoculo associado ao controle do pH tem sido aplicado para selecionar bactérias produtoras de hidrogênio, como por exemplo, Clostridium sp. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi obter consórcio de bactérias anaeróbias produtoras de hidrogênio a partir de inóculo proveniente de lodo granulado de reator UASB, usado no tratamento de dejetos de suinocultura. Para tanto, foi realizado tratamento a quente do inóculo e, posterior, enriquecimento com diluições seriais visando obter consórcio anaeróbio. Foram utilizados 20% (v/v) desse consórcio como inóculo nos ensaios de determinação de gás hidrogênio em reatores com diferentes concentrações de sacarose e xilose. Os reatores anaeróbios (2 L) foram alimentados com sacarose e xilose, separadamente, em triplicata, a 37 graus Celsius, pH 5,5 e headspace com \'HE\' (100%) para as seguintes condições: (1) 630,0 mg sacarose/L; (2) 1184,0 mg sacarose/L; (3) 1816,0 mg sacarose/L, (4) 4128,0 mg sacarose/L, (5) 630,0 mg xilose/L; (6) 1341,0 mg xilose/L; (7) 1848,0 mg xilose/L e (8) 3588,0 mg xilose/L. A produção de \'H IND.2\' foi verificada em todos os reatores anaeróbios e não houve geração de metano. Os rendimentos de substrato a \'H IND.2\' para as condições (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7) e (8) foram, respectivamente, 15% (1,2 mol \'H IND.2\'/mol sacarose), 20% (1,6 mol \'H IND.2\'/mol sacarose), 15% (1,2 mol \'H IND.2\'/mol sacarose), 4% (0,3 mol \'H IND.2\'/mol sacarose); 3,0% (0,2 mol \'H IND.2\'/mol xilose), 8,0% (0,5 mol \'H IND.2\'/mol xilose), 10,0% (0,6 mol \'H IND.2\'/mol xilose) e, 14% (0,8 mol \'H IND.2\'/mol xilose). Em todos os reatores foram detectados os ácidos acético e butírico e etanol. A morfologia predominante foi de bacilos Gram positivos e formadores de endósporos. Análises de clonagem e sequenciamento do consórcio bacteriano revelaram semelhanças com Clostridium, Burkolderia, Klebsiella e bactérias não cultivadas. A produção biológica de gás hidrogênio foi devida a consórcios de bactérias que estiveram presentes nas condições estudadas, identificados, principalmente, por espécies de, Clostridium sp., Clostridium acidotolerans e Klebsiella pneumoniae, reconhecidas como geradoras de \'H IND.2\' e ácidos voláteis. / The heat treatment of the inoculum associated with the pH control has been applied to select hydrogen-producing bacteria such as Clostridium sp. Therefore, this study aimed at preserving and keeping the anaerobic bacteria cultures producing hydrogen that comes from the granular sludge in UASB reactor, used to treat waste from pig farming, after heat treatment. For this, heat treatment of the inoculum was done and later, enrichment with serial dilutions to get anaerobic consortium. The 20% (v/v) of the bacterial consortium was used in essays for determination of hydrogen gas in reactors with different concentrations of sucrose and xylose. The reactors (2 L), fed with sucrose and xylose, separately, in triplicate, to 37 Celsius degrees, pH 5.5 and headspace with \'HE\' (100%) for the conditions: (1) 630.0 mg sucrose/L, (2) 1184.0 mg sucrose/L, (3) 1816.0 mg sucrose/L, (4) 4128.0 mg sucrose/L, (5) 630.0 mg xylose/L, (6) 1341.0 mg xylose /L, (7) 1848.0 mg xylose/L and (8) 3588.0 mg xylose/L. \'H IND.2\' production was detected in all the anaerobic reactors and there was no methane generation. \'H IND.2\' yield for the conditions (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7) and (8) were, respectively, 15% (1, 2 mol \'H IND.2\'/mol sucrose), 20% (1.6 mol \'H IND.2\'/mol sucrose), 15% (1.2 mol \'H IND.2\'/mol sucrose), 4% (0.3 mol \'H IND.2\'/mol sucrose), 3.0% (0.2 mol \'H IND.2\'/mol xylose), 8.0% (0.5 mol \'H IND.2\'/mol xylose), 10.0% (0.6 mol \'H IND.2\'/mol xylose), and 14% (0.8 mol \'H IND.2\'/mol xylose). The metabolic intermediarie products were acetic, butyric acid and ethanol in all anaerobic reactors. The main morphology was Gram positive bacilli and endospores formers. The cloning and sequencing analysis of the bacterial consortium revealed the presence of Clostridium genus (57%), Burkolderia genus (30%), Klebsiella genus (8%) and uncultivated bacteria (5%). The hydrogen gas production was due to bacterial consortium that were present in the studied conditions, marked mainly by species Clostridium sp., Clostridium acidotolerans and Klebsiella pneumoniae, recognized as \'H IND.2\' and volatile acids producing.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-14Bitstream added on 2014-06-13T19:09:16Z : No. of bitstreams: 1 santos_vzr_me_sjrp.pdf: 639838 bytes, checksum: 31af66f8d94f7b341cd24e44e53c08d8 (MD5) / Nos últimos anos, tem sido observado um crescente interesse por derivados de sacarose e também por outros materiais de origem renovável que possam resultar em produtos tecnológicos de baixo impacto ambiental. Alguns ésteres derivados de sacarose apresentam propriedades controladoras sobre bactérias mesofílicas e termofílicas formadoras de esporos. Neste projeto foram sintetizados ésteres de sacarose com três diferentes isômeros de metil ésteres derivados de ácidos piridínicos bioativos, sendo eles: picolinato de metila, nicotinato de metila e isonicotinato de metila. Este grupo de sucroésteres é inédito na literatura e sua atividade biológica, portanto não foi ainda explorada. A metodologia escolhida para se avaliar a bioatividade dos compostos formados e isolados por cromatografia semi-preparativa sobre microrganismos foi o da difusão em meio sólido em ágar dispostos em placas de Petri inoculadas com diferentes microrganismos, denominado de antibiograma. A avaliação se dá por medição do diâmetro dos halos de inibição. Os objetivos do trabalho foram: (i) Realizar a síntese dos sucroésteres mencionados por meio de reações de transesterificação e a separação por cromatografia; (ii) Estudar a atividade antimicrobiana dos produtos sobre bactérias Gram-positivas, Gram-negativas, e leveduras; (iii) identificar por espectrometria de massas, espectroscopia de infravermelho e espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 1H e 13C as estruturas dos compostos que apresentaram atividade biológica contra os microrganismos; (iv) comparar o poder antimicrobiano dos compostos com antibióticos de uso comercial; e (v) estudar um possível efeito sinergístico da combinação dos compostos sintetizados com outros tipos de compostos de baixo poder antimicrobiano. A síntese foi... / In recent years, there has been a growing interest in sucrose derivatives and other raw materials that can result in technological products with low environment impact. Some sucrose esters presents control properties on spore-forming mesophilic and thermophilic bacteria. In this project, sucrose esters was sysntetized using three differents methyl esters isomers derived from bioactive pyridinic acids. The pyridinic acids used for the synthesis were: Methyl picolinate, Methyl nicotinate and Methyl isonicotinate. This sucroester groups are new in literature as your biological activity, so this compounds aren’t explorated. The chosen methodology to measure the biological activity of compounds formed and isolated by semi-preparative cromathography in microorganisms were the solid-medium diffusion in agar prepared in Petri dishes, inoculated with different ones. This technique is called antibiogram. The evaluation of the results is provided by inhibition zone measuring. The objective of this project was (i) Realize the mentioned sucroesters synthesis by transesterification reactions and it separation by chromatrography (ii) Study the antimicrobial activity of the formed products on Gram-positive and Gram-negative bacterias and in yeasts. (iii) Identify by mass spectrometry, infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance spectroscopy of 1H and 13C the compounds structure that presents antimicrobial activity. (iv) Make a comparision of the antimicrobial power of the synthetized compounds with conventional antibiotics. (v) Study a possible synergistic effect between the sucroesteres and other compounds with low antimicrobial power. The synthesis was realized using sucrose and the methyl esters (methyl picolinate, methyl nicotinate and methyl isonicotinate) as starting reagent and... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Rubens Monti / Coorientador: Guilherme Peixoto. / Banca: Alice Yoshico Tanaka / Banca: Fernando Massarin / Resumo: A busca por inovações tecnológicas que gerem produtos de qualidade concomitantemente à redução de custos, são os principais fatores de preocupação envolvendo um processo em escala industrial. Devido à importância destes fatores, este projeto estudou a produção de açúcar invertido por meio de processo enzimático contínuo de alta taxa visando identificar condições para o aumento da taxa de produção e eficiência na conversão do substrato. Dessa forma, a enzima invertase foi imobilizada em resíduo agroindustrial de baixo custo e fácil aquisição (pó de sabugo de milho) e para fins de comparação, foi imobilizada também e um suporte universal: a agarose. Objetivo: Obtenção de açúcar invertido usando o derivado pó de sabugo de milho-glutaraldeído-invertase (SM-GLU) em reator de leito fixo. Métodos: Obtenção e caracterização cinética da enzima invertase solúvel. Posteriormente sua imobilização nos suportes SM-GLU e AG-GLU seguida de caracterização cinética dos derivados obtidos. Na etapa seguinte, foi realizado a determinação da taxa (%) de hidrólise de sacarose em condições de máxima atividade (20% de sacarose m/v em tampão acetato de sódio, 50 mM e pH 5) para os derivados em sistema descontínuo (batelada), e em reator de sistema contínuo, visando encontrar a condição de máxima eficiência. Onde foram caracterizados parâmetro de processo como eficiência de conversão, carga substrato aplicada, estabilidade e reuso do derivado enzimático. Resultados: Os derivados enzimáticos obtiveram u... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre