Search

Sugar cane is highly productive (dry matter.hectare-1), but after ensiling process nutritional quality is affected, thus additives are needed to control or minimize losses. This study aimed to evaluate if Lactobacillus plantarum LPBR01 strain used as silage inoculant for sugar cane can control fermentation losses. Sugar cane samples (72) were divided in two treatments with three replicates, control (no Lactobacillus) and treatment silage with Lactobacillus (106 CFU g-1 of silage). Nutritional composition of samples in different periods of fermentation (0, 7, 15, 30 and 45 days) was estimated by determining levels of dry matter (DM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), hemicellulose (HEM), mineral matter (MM) and acid detergent lignin (ADL). Fermentative profile of the silage was characterized by determining sugars, ammoniacal nitrogen, acidity and pH at 0, 12, 24, 36, 48, 60 and 72 hours. Inoculation of sugar cane silage with Lactobacillus plantarum LPBR01 strain presented no significant results (p ≤ 0, 5) however, interaction between treatment and day (p ≤ 0, 5) could be observed for the levels of ADF. The Lactobacillus plantarum LPBR01 strain was not efficient to control the fermentation losses that occur in the silages of sugar cane at the concentration used in this study.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The obtaining of the oligosaccharides from chitosanase, has showed interest of the pharmaceutical area in the last years due their countless functional properties. Although, the great challenge founded out is how to keep a constant and efficient production. The alternative proposed by this present work was to study the viability to develop an integrated technology, with reduced costs. The strategy used was the obtaining of the oligomers through enzymatic hydrolysis using chitosanolitic enzymes obtained straight from the fermented broth, eliminating this way the phases involved in the enzymes purification. The two chitosanases producing strains chosen for the work, Paenibacillus chitinolyticus and Paenibacillus ehimensis, were evaluated according to the behavior in the culture medium with simple sugar and in relation to the pH medium variations. The culture medium for the chitosanases induction and production was developed through addition of soluble chitosan as carbon source. The soluble chitosan was obtained using hydrochloric acid solution 0.1 M and afterwards neutralization with NaOH 10 M. The enzymatic complexes were obtained from induction process in culture medium with 0.2% of soluble chitosan. The enzymes production was verified soon after the consumption of the simple sugars by the microorganisms and the maximum chitosanolitic activity obtained in the fermented broth by Paenibacillus chitinolyticus was 249 U.L-1 and by Paenibacillus ehimensis was 495U.L-1. These two enzymatic complexes showed stability when stored at 20°C for about 91 days. The enzymes in the fermented broth by Paenibacillus chitinolyticus, when exposed at temperature of 55°C and pH 6.0, where the activity is maximum, showed 50% lost of activity after 3 hours Meanwhile, for the complex produced by Paenibacillus ehimensis, after 6 days of exposure, it was detected 100% of the activity. The chito-oligosaccharides obtained by the hydrolysis of a 1% chitosan solution, using the enzymatic complex produced by Paenibacillus chitinolyticus showed larger quantity after 9 hours hydrolysis and using the complex produced by Paenibacillus ehimensis after 20 minutes was observed the chito-ligosacharides with polymerization degree between 3 and 6 units. Evaluating these results, it was verified that the production of chitosan-oligosaccharides is possible, using a simultaneous process A obtenção de oligossacarídeos, a partir da quitosana, tem despertado interesse da área farmacêutica nos últimos anos devido as suas inúmeras propriedades funcionais. Porém, o grande desafio encontrado é manter uma produção constante e eficiente. A alternativa proposta por este trabalho foi estudar a viabilidade de desenvolver uma tecnologia integrada e de baixo custo. A estratégia utilizada foi a obtenção dos oligômeros por meio de hidrólise enzimática utilizando enzimas quitosanolíticas obtidas diretamente do caldo fermentado, eliminando dessa forma as etapas envolvidas na purificação de enzimas. As duas cepas produtoras de quitosanases selecionadas para o trabalho, Paenibacillus chitinolyticus e Paenibacillus ehimensis, foram avaliadas quanto ao comportamento em meio de cultivo contendo açúcares simples e em relação as variações de pH do meio. O meio de cultivo para a indução e produção das quitosanases foi desenvolvido através da adição de quitosana solúvel como fonte de carbono. A quitosana solúvel foi obtida utilizando solução de ácido clorídrico 0,1 M e posterior neutralização com NaOH 10 M. Os complexos enzimáticos foram obtidos a partir de processos de indução em meio de cultivo contendo 0,2% de quitosana solúvel. A produção das enzimas foi observado logo após o término do consumo dos açúcares simples pelos microrganismos e a máxima atividade quitosanolítica obtida no caldo fermentado pelo Paenibacillus chitinolyticus foi de 249 U.L-1 e pelo Paenibacillus ehimensis foi de 495 U.L-1. Esses dois complexos enzimáticos apresentaram estabilidade quando armazenadas a -20°C por até 91 dias. As enzimas presentes no caldo fermentado pelo Paenibacillus chitinolyticus, quando expostas à temperatura de 55°C e pH 6,0, onde a atividade é máxima, apresentaram perda de 50% da atividade após 3 horas. Enquanto que, para o complexo produzido pelo Paenibacillus ehimensis, após 6 dias de exposição, 100% da atividade foi detectada. Os quito-oligossacarídeos obtidos a partir da hidrólise de uma solução de 1% de quitosana, utilizando o complexo enzimático produzido pelo Paenibacillus chitinolyticus, apresentaram-se em maior quantidade após 9 horas de hidrólise e utilizando o complexo produzido pelo Paenibacillus ehimensis, após 20 minutos pode-se observar os quito-oligossacarídeos com grau de polimerização entre 3 e 6 unidades. Avaliando esses resultados, foi verificado que é possível a produção de quito-oligossacarídeos utilizando um processo simultâneo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES O óleo de buriti, extraído do fruto do buritizeiro (Mauritia flexuosa L.f.), é rico em carotenoides, em especial o β-caroteno, além de tocoferóis, ácidos graxos insaturados, e outros nutrientes e compostos bioativos que possuem características antioxidantes e antimicrobiana. A sensibilidade a fatores como luz, calor, umidade, pH e oxigênio que o óleo de buriti e os compostos bioativos apresentam, e a natureza lipofílica do óleo justificam o uso da nanoencapsulação, visando preservar e potencializar as propriedades bioativas do óleo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a citotoxicidade, o potencial antioxidante, e o efeito antimicrobiano na modulação da atividade de antibióticos de nanopartículas a base de gelatina suína contendo o óleo de buriti (OGS). A nanoformulação foi obtida por meio da técnica de emulsificação O/A, utilizando a gelatina suína como agente encapsulante e o Tween 20 como tensoativo. A caracterização das nanopartículas foi realizada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espalhamento Dinâmico da Luz (DLS), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Termografia (TG) e Análise Térmica Diferencial (DTA), Potencial Zeta em diferentes valores de pH, além da avaliação da eficiência de encapsulação (%). A análise da citotoxicidade foi realizada utilizando células do ovário de hamster chinês (CHO), por meio do teste MTT (brometo de 3-4,5-dimetil-tiazol-2-il-2,5-difeniltetrazólio). A determinação do potencial antioxidante do óleo de buriti bruto e de OGS foi realizada pela determinação da capacidade antioxidante total (CAT), do poder redutor e sequestro de radical ABTS. A avaliação da atividade antimicrobiana moduladora foi realizada por meio da determinação da concentração inibitória mínima (CIM), utilizando bactérias Gram-negativas (Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa) e Gram-positivas (Staphylococcus aureus) e dois antibióticos (gentamicina e norflaxacilina). O MEV mostrou partículas esféricas com superfícies lisas e uniformes. O tamanho de partícula e o índice de polidispersão (IP) obtidos por meio do Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS) foi 72 nm e 0,371nm, respectivamente. O FTIR apontou interações químicas em OGS devido ao deslocamento e formação de novas bandas vibracionais, indicando a interação do óleo com a gelatina suína e confirmando a encapsulação. A eficiência de encapsulação obtida foi de 89,56%. A análise de citotoxicidade apontou que o óleo de buriti bruto e OGS não apresentaram efeito citotóxico em células CHO. Os resultados da atividade antioxidante mostraram que tanto para o teste da CAT, poder redutor, e sequestro do radical ABTS, OGS apresentou maior atividade antioxidante quando comparado com o óleo de buriti bruto (p < 0,05). Para a atividade antimicrobiana moduladora, observou-se que a combinação dos antibióticos, norfloxacilina e gentamicina, com o óleo de buriti bruto e OGS foi mais eficiente para inibir a ação da E. coli e P. aeruginosa comparado aos antibióticos isolados (p < 0,05). Em relação à inibição de S. aureus, OGS se destacou em combinação com norfloxacilina, reduzindo a CIM em 50%. Com isso, observou-se que a nanoencapsulação aumentou o potencial antioxidante e atividade antimicrobiana do óleo de buriti, o que pode ser explicado pela proteção dada aos compostos bioativos com essas propriedades e não apresentou efeito tóxico em células. Buriti oil is extracted from the fruit of the buriti tree (Mauritia flexuosa L.f.). It is rich in carotenoids, especially β-carotene, in addition to tocopherols, unsaturated fatty acids, other nutrients, and bioactive compounds that have antioxidant and antimicrobial characteristics. The sensitivity to factors such as light, heat, humidity, pH, and oxygen that buriti oil and bioactive compounds have and the lipophilic nature of the oil justify the use of nanoencapsulation to preserve and enhance the oil's bioactive properties. The present study aimed to evaluate the cytotoxicity, antioxidant potential, and antimicrobial effect on the modulation of the antibiotic activity of porcine gelatin nanoparticles containing buriti oil (OPG). The nanoformulation was obtained through the O/W emulsification technique, using porcine gelatin as an encapsulating agent and Tween 20 as a surfactant. Characterization was performed by Scanning Electron Microscopy (SEM), Dynamic Light Scattering (DLS), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), in addition to evaluating the encapsulation efficiency (%). The cytotoxicity analysis was performed on Chinese Hamster Ovary Cells (CHO) using the MTT test ((3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl) -2,5- Diphenyltetrazolium Bromide). The antioxidant potential of free buriti oil and OGS was determined by different in vitro methods, such as total antioxidant capacity (TAC), reducing power, and scavenging to ABTS radical. The evaluation of the modulating antimicrobial activity was performed by determining the minimum inhibitory concentration (MIC), using Gram-negative (Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa) and Gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and two antibiotics, gentamicin and norflaxacillin. The SEM showed spherical particles with smooth and uniform. The particle size and polydispersion index (PI) obtained through Dynamic Light Scattering (DLS) were 72 nm e 0,371nm, respectively. The FTIR showed chemical interactions in OPG due to displacement and formation of new vibrational bands, indicating the interaction of oil with porcine gelatin and confirming encapsulation. The encapsulation efficiency obtained was 89.56%. The cytotoxicity analysis showed that crude buriti oil and OPG did not show a cytotoxic effect on CHO cells. The results of the antioxidant activity showed that for both the TAC test and the reducing power, OPG presented greater antioxidant activity when compared to free buriti oil (p < 0.05). For the modulating antimicrobial activity, it was observed that the combination of antibiotics, norfloxacillin and gentamicin, with free buriti oil and OPG, was more efficient in inhibiting E. coli and P. aeruginosa compared to isolated antibiotics (p < 0 .05). Regarding the inhibition of S. aureus, OPG stood out in combination with norfloxacillin, reducing MIC by 50%. Thus, it was observed that nanoencapsulation increased the antioxidant potential and antimicrobial activity of buriti oil, which can be explained by the protection given to bioactive compounds with these properties.

A integridade da pele é essencial para a vida humana. Quando ocorre uma ruptura nessa barreira física, o intuito do mecanismo de reparo é induzir uma resposta rápida e eficiente para evitar complicações como a formação de queloides ou evolução para uma ferida crônica. Dessa forma, a demanda pela busca de substâncias, que possam auxiliar o processo de cicatrização, tem aumentado de maneira acelerada. Nesse cenário, os quitooligossacarídeos (QOS) são biomoléculas promissoras, com ação anti-inflamatória e imunoestimulante atestadas na literatura, que podem contribuir para o mecanismo biológico de reparo. Diante disso, esse estudo apresenta como objetivo produzir QOS, em dois tempos de hidrólise (1 e 5 minutos) por quitosanases derivadas de Bacillus toyonensis, realizar sua caracterização estrutural, avaliar sua biocompatibilidade, em modelos de toxicidade aguda in vivo e citotoxidade, e sua ação cicatrizante nos modelos de migração celular (“scratch”) in vitro e no de reparo de feridas in vivo. O processo de degradação enzimática da quitosana produziu oligossacarídeos com a presença de hexâmeros indicada através da técnica de cromatografia de permeação em gel (CPG) e comprovada na análise de espectrometria de massas. O ensaio de toxicidade aguda confirmou a não toxicidade dessas substâncias e o de citotoxicidade indicou a biocompatibilidade desses oligossacarídeos sobre fibroblastos murinos. A capacidade dos QOS em estimular a migração de fibroblastos in vitro foi observada em todas as concentrações testadas (100; 250; 500 µg/mL), com uma redução de até 100% no tamanho da ranhura após 12 horas da adição da concentração de 500 µg/mL de QOS produzidos com 5 minutos de hidrólise. O efeito cicatrizante in vivo desses oligossacarídeos foi confirmado no modelo da ferida induzida por corte cirúrgico, onde essas moléculas apresentaram redução significativa para os grupos testados com QOS1 30 mg/kg (89,25% ± 2,2), QOS1 300 mg/kg (82% ± 10,6), QOS5 30 mg/kg (89,25% ± 1,7) e QOS5 300 mg/kg (93% ± 0,8) quando comparados ao grupo salina (61,25% ± 8,1) no sétimo dia de experimento. Apesar de não possuir mecanismo de ação conhecido, a presença de hexâmeros pode estar relacionada com os efeitos biológicos dos QOS. Dessa forma, os resultados obtidos indicam o potencial uso como cicatrizante dos QOS para o âmbito farmacêutico. The skin integrity is essential for human life. When a rupture occurs in this physical barrier, the purpose of the repair mechanism is to induce a quick and efficient response to avoid complications such as keloid formation or progression to a chronic wound. Thus, the demand for the substances search that can help the healing process has increased rapidly. In this scenario, chitooligosaccharides (COS) are promising biomolecules, with anti-inflammatory and immunostimulating action attested in the literature, which may contribute to the biological repair mechanism. Therefore, this study aims to produce COS, in two times of hydrolysis (1 and 5 minutes) by chitosanases derived from Bacillus toyonensis, to carry out structural characterization, to evaluate biocompatibility in acute toxicity models in vivo and cytotoxicity, and healing action in cell migration models (“scratch”) in vitro and in vivo wound repair. The chitosan enzymatic degradation process produced oligosaccharides with hexamers predominance attributed through the gel permeation technique chromatography (GPC) and proven in the analysis mass spectrometry. The acute toxicity test confirms the nontoxicity of these substances and cytotoxicity indicates the oligosaccharides biocompatibility on murine fibroblasts. The COS ability to stimulate fibroblast migration in vitro was observed in all tested tools (100; 250; 500 µg/mL), with a reduction up to 100% in the groove size 12 hours after adding a concentration of 500 µg/mL COS obtained with 5 minutes hydrolysis. The oligosaccharides in vivo healing effect was confirmed in the surgical wound-induced model, where these molecules reduced for the groups tested with COS1 30 mg/kg (89.25% ± 2.2), COS1 300 mg/kg (82% ± 10.6), COS5 30 mg/kg (89.25% ± 1.7) and COS5 300 mg/kg (93% ± 0.8) when compared to saline group (61.25% ± 8.1) on the seventh day of the experiment. Despite having no known mechanism of action, the hexamers presence may be related to the COS biological effects. Thus, the selected results indicate the COS potential use as a healing for the pharmaceutical field.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq O aumento de surtos de doenças infeciosas, a progressão mundial da resistência microbiana e o elevado impacto de doenças tropicais negligenciadas reforça a busca por novas moléculas com potencial antimicrobiano. A quitosana é um copolímero formado de D-glicosamina e N-acetil-glicosamina, obtida pela desacetilação parcial da quitina. A hidrólise da quitosana gera os quitooligossacarídeos (QOS) e monossacarídeos. Os QOS apresentam maior vantagem em relação à quitosana devido a maior solubilidade e menor viscosidade. Aliado a esses parâmetros, pesquisas demonstram o vasto potencial biológico dos QOS com propriedades antimicrobiana, anti-inflamatória, antioxidante e antitumoral. Apesar do conhecimento dos efeitos biológicos dos QOS, a atividade antiparasitária dessas moléculas é pouco estudada. Dessa forma, os objetivos deste estudo foram obter QOS, a partir da hidrólise enzimática da quitosana por quitosanases provenientes de Bacillus toyonensis, caracterizar os oligômeros e avaliar seus efeitos citotóxicos, antimicrobiano e antiparasitário in vitro. A mistura de QOS produzidos por hidrólise enzimática nos tempos de 5 e 10 min de reação foram caracterizados por RMN 1H e ¹³C, uni e bidimensional, e espectrometria de massas. Ambos os oligômeros avaliados não demonstraram citotoxicidade sobre células cancerígenas e não cancerígenas até 2 mg/mL. Os QOS revelaram efeito antimicrobiano semelhante a quitosana frente a bactérias e leveduras. No ensaio antiparasitário, os QOS apresentaram inibição de forma tempo-dependente de cerca de 30% e acima de 50% sobre os parasitos Leishmania amazonensis e Trypanosoma cruzi respectivamente. A possibilidade de obtenção de uma molécula de elevado interesse biotecnológico a partir de resíduos da carcinicultura, resultando na diminuição do impacto ecológico, releva a importância do estudo e utilização dos quitooligossacarídeos para obtenção de novos agentes farmacológicos. The increase in outbreaks of infectious diseases, the worldwide progression of microbial resistance and the high impact of neglected tropical diseases reinforces the search for new molecules with antimicrobial potential. Chitosan is a copolymer formed of D-glucosamine and N-acetyl-glucosamine, obtained by partial deacetylation of chitin. The chitosan hydrolysis generates chitosoligosaccharides (COS) and monosaccharides. COS have a greater advantage over chitosan due to greater solubility and lower viscosity. Allied to these parameters, research demonstrates the vast biological potential of COS with antimicrobial, anti-inflammatory, antioxidant and anti-tumor properties. Despite the knowledge of the biological effects of COS, the antiparasitic activity of these molecules is poorly studied. Thus, the objectives of this study were to obtain COS from the enzymatic hydrolysis of chitosan by chitosanases from Bacillus toyonensis, to characterize the oligomers and to evaluate their cytotoxic, antimicrobial and antiparasitic effects in vitro. The mixture of COS produced by enzymatic hydrolysis in the 5- and 10-min reaction times were characterized by ¹H and ¹³C NMR, uni and bidimensional, and mass spectrometry. Both oligomers evaluated did not demonstrate cytotoxicity on cancer cells and non-cancer cells up to 2 mg / mL. The COS revealed an antimicrobial effect similar to chitosan against bacteria and yeasts. In the antiparasitic assay, the COS showed time-dependent antiparasitic activity on the Trypanosoma cruzi and Leishmania amazonensis with inhibition rates of about 30% and above 50%, respectively. The possibility of obtaining a molecule of high biotechnological interest from shrimp residues, resulting in a decrease in ecological impact, highlights the importance of the study and use of chitooligosaccharides to obtain new pharmacological agents.

A extração do óleo da semente do linho (Linum usitatissimun) tem despertado interesse devido às expressivas quantidades de compostos bioativos presentes na linhaça. Entretanto, após a obtenção do óleo, uma grande quantidade de resíduos é gerada, obtendo como subproduto a "torta de linhaça". Esse produto na maioria dos casos é descartado, apesar do seu grande potencial nutritivo. A partir de processos de biotransformação da matéria-prima, o presente trabalho tem como objetivo melhorar a disponibilidade dos compostos com potencial bioativo na torta de linhaça. A torta de linhaça, obtida de uma indústria localizada na região Sul do Brasil, apresentou uma quantidade considerável de lipídeos (11,97%) e proteínas (24,33%). Diferentes solventes (metanol PA, etanol PA, água, etanol 75%) e temperaturas (30, 50 e 70 graus centigrados) foram testados durante o processo de extração dos compostos fenólicos em ultrassom assistido no tempo fixo de 15 minutos. Utilizando água como solvente e em temperaturas mais elevadas foi obtido os melhores resultados, obtendo em torno de 2,00 mg de EAG g−¹ em base seca e uma atividade antioxidante de 13 μmol equivalente a TEAC g−¹. A biotransformação da torta de linhaça foi realizada através de um processo de fermentação no estado sólido, utilizando o Rhizopus oligosporus NRL2710. Após 288 horas de cultivo, foi observado um incremento de 10% no teor de composto fenólicos na torta de linhaça, apresentando um extrato aquoso com 19,2 mg de EAG g−¹ e uma atividade antioxidante de 81,1 μmol equivalente a TEAC g−¹. The extraction of flax seed oil (Linum usitatissimun) has attracted interest due to the significant amounts of bioactive compounds present in flaxseed. However, after obtaining the oil, a large amount of waste is generated, obtaining as a byproduct the "flaxseed cake". This product in most cases is discarded despite its great nutritional potential. From the biotransformation processes of the raw material, the present work aims to improve the availability of bioactive potential compounds in flaxseed cake. Flaxseed cake, obtained from an industry located in southern Brazil, presented a considerable amount of lipids (11.97%) and proteins (24.33%). Different solvents (PA methanol, PA ethanol, water, 75% ethanol) and temperatures (30, 50 and 70 degrees centigrade) were tested during the phenolic extraction process of assisted ultrasound at a fixed time of 15 minutes. Using water as solvent and at higher temperatures the best results were obtained, obtaining around 2.00 mg EAG g − ¹ on dry basis and an antioxidant activity of 13 μmol compared to TEAC g − ¹. The biotransformation of flaxseed cake was performed by a solid-state fermentation process using Rhizopus oligosporus NRL2710. After 288 hours of cultivation, an increase of 10% in the phenolic compound content was observed in flaxseed cake, presenting an aqueous extract with 19.2 mg of GAE g − ¹ and an antioxidant activity of 81,1 μmol compared to TEAC g − ¹.

A soja e seus produtos são ricos em isoflavonóides, estes possuem a concentração aumentada após a fermentação microbiana, devido à liberação de fenólicos, através da conversão das formas glicosídicas em agliconas. O processo fermentativo em estado sólido por fungos filamentosos tem sido amplamente empregado como uma estratégica biotecnológica na busca de agregar valores aos produtos e subprodutos agroindustriais, principalmente elevando os teores de compostos bioativos. No presente estudo, foram avaliados o aumento dessas propriedades, como antioxidante e anti-inflamatória em diferentes substratos utilizando linhagens fúngicas do gênero Rhizopus sp. As 17 linhagens testadas foram capazes de elevar o potencial antioxidante dos grãos de soja. A fermentação de soja e arroz utilizando o R. oligosporus NRRL 2710 resultou em um incremento de 26,5 vezes o potencial antioxidante e 9,33 vezes o teor de compostos fenólicos nos extratos etanólicos, em 72 horas de processo. Além disso, mostraram resposta positiva para a atividade antiinflamatória, apresentando capacidade de inibição máxima de 70,75% e concentração inibitória de 4,2 mg mL. Os produtos fermentados pelo R. oligosporus NRRL 2710 foram submetidos a diferentes processos de extração: Soxhlet com diferentes solventes e supercrítica de CO2 + etanol (scCO2 + EtOH), o que permitiu verificar a relação entre a polaridade e o rendimento de extração. As extrações de Soxhlet foram realizadas usando amostras fermentadas secas e úmidas, os maiores valores de rendimento obtidos foram 42,09% e 32,84%, respectivamente. Este tipo de extração permitiu obter valores de atividade antioxidante na concentração inibitória (IC50) de 0,55 e 0,67 g g-1 e compostos fenólicos de 1,30 e 1,05 mg EAG g-1. Diferentes condições foram testadas no processo de extração com fluido comprimido (scCO2 + EtOH), para estudar a influência da pressão e temperatura no rendimento da extração. Os resultados mostraram que ambas as variáveis influenciam o rendimento do processo. Os extratos deste processo apresentaram um valor de IC50 de 0,17 g g-1, inibindo 94,05% do radical DPPH. Quanto aos compostos fenólicos, estes extratos apresentaram 1,39 mg EAG g-1. The soybean and its products are rich in isoflavonoids, these have the increased concentration after the microbial fermentation, due to the release of phenolics, through the conversion of the glycosidic forms into aglycones. The solid state fermentative process by filamentous fungi has been widely used as a biotechnological strategy in the search of aggregating values to agroindustrial products and byproducts, mainly raising the levels of bioactive compounds. In the present study, the increase of these antioxidant and anti-inflammatory properties in different substrates using fungal strains of the genus Rhizopus sp. The 17 lines tested were able to raise the antioxidant potential of the soybean grains. The fermentation of soybean and rice using R. oligosporus NRRL 2710 resulted in an increase of 26.5 times the antioxidant potential and 9.33 times the content of phenolic compounds in the ethanolic extracts, in 72 hours of process. In addition, they showed a positive response to anti-inflammatory activity, with a maximum inhibitory capacity of 70.75% and an inhibitory concentration of 4.2 mg mL. The products fermented by R. oligosporus NRRL 2710 were submitted to different extraction processes: Soxhlet with different solvents and supercritical CO2 + ethanol (scCO2 + EtOH), which allowed to verify the relationship between polarity and extraction yield. Soxhlet extractions were performed using dry and wet fermented samples, the highest values of yield obtained were 42.09% and 32.84%, respectively. This type of extraction allowed to obtain values of antioxidant activity at the inhibitory concentration (IC50) of 0.55 and 0.67 g g-1 and phenolic compounds of 1.30 and 1.05 mg GAE g-1. Different conditions were tested in the compressed fluid extraction process (scCO2 + EtOH) to study the influence of pressure and temperature on extraction yield. The results showed that both variables influence the yield of the process. The extracts from this procedure had an IC50 value of 0.17 g g-1, inhibiting 94.05% of the DPPH radical. As for phenolic compounds, these extracts presented 1.39 mg GAE g-1.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior he present model of agriculture is based on intensive use of industrial inputs, due to its rapid response, but it brings harmful consequences to the environment, and it is necessary the use of modern inputs. And an alternative is the use of rock biofertilizers in agriculture, a product easy to use, with higher residual effect and does not harm the environment. The objective of study was to evaluate the inoculation and co-inoculation of different microorganisms in the solubilization of rock phosphate and potash ground microbial evaluating the best performance in the production of biofertilizers comparing with rocks pure in soil chemical properties and, verify effect of inoculation of the bacterium Paenibacillus polymyxa in the absorption of minerals dissolved in the development of cowpea (Vigna unguiculata [L.] Walp.). The first bioassay was conducted in Laboratory (UFRN) for 72 days in Petri dishes, where the rock powder was increased by 10% and sulfur co-inoculated and inoculated with bacterial suspension of Paenibacillus polymyxa grown in medium tryptone soy broth, Ralstonia solanacearum in medium Kelman, Cromobacterium violaceum in medium Luria-Bertani and Acidithiobacillus thiooxidans in medium Tuovinen and Kelly,and fungi Trichoderma humatum and Penicillium fellutanum in malt extract. Every 12 days, samples were removed in order to build up the release curve of minerals. The second bioassay was conducted in a greenhouse of the Agricultural Research Corporation of Rio Grande do Norte in experimental delineation in randomized block designs, was used 10 kg of an Yellow Argissolo Dystrophic per pot with the addition of treatments super phosphate simple (SS), potassium chloride (KCl), pure rock, biofertilizers in doses 40, 70, 100 and 200% of the recommendation for SS and KCl, and a control, or not inoculated with bacteria P. polymyxa. Were used seeds of cowpea BRS Potiguar and co-inoculated with the bacterial suspension of Bradyrhizobium japonicum and P. polymyxa. The first crop was harvested 45 days after planting, were evaluated in the dry matter (ADM), macronutrients (N, P, K, Ca, Mg) and micronutrients (Zn, Fe, Mn) in ADM. And the second at 75 days assessing levels of macro end micronutrients in plants and soil, and the maximum adsorption capacity of P in soil. The results showed synergism in co-inoculations with P. polymyxa+R. solanacearum and, P. polymyxa+C. violaceum solubilizations providing higher P and K, respectively, and better solubilization time at 36 days. The pH was lower in biofertilizers higher doses, but there was better with their addition to P at the highest dose. Significant reduction of maximum adsorption capacity of phosphorus with increasing dose of biofertilizer. For K and Ca was better with SS+KCl, and Mg to pure rock. There was an effect of fertilization on the absorption, with better results for P, K and ADM with SS+KCL, and N, Ca and Mg for biofertilizers. Generally, the P. polymyxa not influence the absorption of the elements in the plant. In treatments with the uninoculated P. polymyxa chemical fertilizer had an average significantly higher for weight and number of grains. And in the presence of the bacteria, biofertilizers and chemical fertilizers had positive values in relation to rock and control. The data show that the rocks and biofertilizers could meet the need of nutrients the plants revealed as potential for sustainable agriculture A agricultura atual se baseia no uso intensivo de fertilizantes industrializados, por sua resposta rápida, porém traz consequências danosas ao ambiente, e faz-se necessário o uso de insumos modernos. Uma alternativa é o uso de biofertilizantes de rochas na agricultura, um produto de fácil manuseio, com efeito residual maior e não agride o meio ambiente. O objetivo do estudo foi avaliar a inoculação e co-inoculação de diferentes microrganismos na solubilização de fósforo e potássio de rochas moídas avaliando o melhor desempenho microbiano(s) na produção de biofertilizantes comparando com as rochas puras nas propriedades químicas do solo e, verificar o efeito da inoculação da bactéria Paenibacillus polymyxa na absorção dos minerais solubilizados no desenvolvimento do feijão caupi (Vigna unguiculata [L.] Walp.). O primeiro bioensaio foi conduzido em Laboratório (UFRN) por 72 dias em Placas de Petri, onde o pó de rocha era acrescido de 10% de enxofre e inoculados e co-inoculados com suspensão bacteriana de Paenibacillus polymyxa cultivada em meio caldo triptona de soja, Ralstonia solanacearum em meio Kelman, Cromobacterium violaceum em meio Luria-Bertani e Acidithiobacillus thiooxidans em meio Tuovinen e Kelly, e os fungos Penicillium fellutanum e Tricoderma humatum em meio contendo extrato de malte. A cada 12 dias, amostras eram retiradas a fim de construir uma curva de liberação dos minerais. O segundo bioensaio foi conduzido em casa de vegetação da Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte, onde utilizou-se 10 kg do Argissolo Amarelo Distrófico, por vaso, com adição dos tratamentos super fosfato simples (SS), cloreto de potássio (KCl), rocha pura, biofertilizantes nas doses 40, 70, 100 e 200% da recomendação para SS e KCl, e uma testemunha, inoculados ou não com a bactéria P. polymyxa. Foram utilizadas sementes da caupi BRS Potiguar e co-inoculadas com suspensão bacteriana de Bradyrhizobium japonicum e P. polymyxa. A primeira colheita foi aos 45 dias de plantio avaliando a matéria seca da parte aérea (MSPA), teores de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg,) e micronutrientes (Zn, Fe, Mn) na MSPA. A segunda colheita aos 75 dias avaliando teores de macro e micronutrientes na planta e no solo, e a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP) no solo. Os resultados mostraram que houve sinergismo nas co-inoculações com P. polymyxa+R. solanacearum e, P. polymyxa+C. violaceum com maiores solubilizações de K e P, respectivamente, e melhor tempo de solubilização aos 36 dias. O pH foi mais reduzido nos biofertilizantes de maiores doses, e houve melhoras com sua adição para P na maior dose. Houve redução significativa da CMAP com o aumento da dose do biofertilizante. Houve efeito da fertilização na absorção, com melhoras para P, K e MSPA com SS+KCL, e N, Ca e Mg para biofertilizantes. De modo geral, o P. polymyxa não influenciou na absorção dos elementos na planta. Para Ca e K houve melhoras com SS+KCl, e para Mg com rocha pura. O fertilizante químico foi significativamente superior para peso e número de grãos, sem a presença do P. polymyxa. Na presença da bactéria, biofertilizantes e fertilizante químico apresentaram valores positivos em relação à rocha e testemunha. Os dados evidenciaram que as rochas e os biofertilizantes podem suprir a necessidade de nutrientes às plantas revelando-se como potencial para uma agricultura sustentável

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In this work a Plackett-Burman Design with 8 factors and 12 trials in 2 levels with 3 repetitions at the center point was used in order to investigate the influence of the concentration of chitosan, peptone, yeast extract, NaNO3, K2HPO4, KCl, MgSO4.7H2O and FeSO4 on chitosanase production by Metarhizium anisopliae. Runs were carried out using submerged discontinuous cultivation for enzyme production. The results of the Plackett & Burman Design showed that only two factors, chitosan concentration as well as FeSO4 had influence on chitosanolytic activity, while the increase in concentration of other factors not contributed significantly to the quitosanolítica activity. Cultivation medium optimization for enzyme production was carried out using a Composite Central Design, with the most important factors for chitosanolytic activity (chitosan and FeSO4), in accordance with Plackett & Burman Design, and keeping the other nutrients in their minimum values. On this other design, it was taken the highest limit in Plackett & Burman Design as the lowest limit (-1) to FeSO4 factor. The results showed that the enzyme production was favoured by increasing the chitosan concentration and by decreasing FeSO4. Maximum production for chitosanolytic activity was about 70.0 U/L and was reached in only 18 h of fermentation, a result about twenty-eight times greater than a former study using the same microorganism (about 2.5 U/L at 48 h) No presente trabalho utilizou-se um Planejamento Plackett & Burman, com 8 fatores e 12 ensaios em 2 níveis e mais 3 repetições na condição do ponto central, para se investigar a influência das concentrações de quitosana, peptona, extrato de levedura, NaNO3, K2HPO4, KCl, MgSO4.7H2O e FeSO4 na produção da enzima quitosanase por Metarhizium anisopliae. Os ensaios para produção da enzima foram realizados em cultivo descontínuo submerso. Os resultados para o Planejamento Plackett & Burman mostraram que a atividade quitosanolítica foi favorecida pelo aumento da concentração de substrato (quitosana) e de sulfato ferroso (FeSO4), enquanto que o aumento da concentração dos outros fatores não contribuiu de forma significativa para a atividade quitosanolítica. A otimização do meio de cultura para a produção da enzima foi realizado por meio de um Planejamento Composto Central, com os dois fatores que mais influenciaram a atividade quitosanolítica (quitosana e FeSO4), conforme Planejamento Plackett & Burman, mantendo-se os outros nutrientes em seus valores mínimos. Nesse planejamento, para o fator FeSO4, tomou-se o limite inferior (-1) como sendo o limite superior do Planejamento Plackett & Burman. Os resultados mostraram que a produção da enzima foi favorecida pelo aumento da concentração quitosana e pela diminuição da concentração de FeSO4. A produção máxima de atividade quitosanolítica foi da ordem de 70,0 U/L e foi atingida em apenas 18 h de fermentação, resultado esse vinte e oito vezes maior aos obtidos anteriormente para o mesmo microrganismo que foi 2,5 U/L em 48h

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Recently, global demand for ethanol fuel has expanded very rapidly, and this should further increase in the near future, almost all ethanol fuel is produced by fermentation of sucrose or glucose in Brazil and produced by corn in the USA, but these raw materials will not be enough to satisfy international demand. The aim of this work was studied the ethanol production from cashew apple juice. A commercial strain of Saccharomyces cerevisiae was used for the production of ethanol by fermentation of cashew apple juice. Growth kinetics and ethanol productivity were calculated for batch fermentation with different initial sugar (glucose + fructose) concentration (from 24.4 to 103.1 g.L-1). Maximal ethanol, cell and glycerol concentrations (44.4 g.L-1, 17.17 g.L-1, 6.4 g.L-1, respectively) were obtained when 103.1 g.L-1 of initial sugar concentration were used, respectively. Ethanol yield (YP/S) was calculated as 0.49 g (g glucose + fructose)-1. Pretreatment of cashew apple bagasse (CAB) with dilute sulfuric acid was investigated and evaluated some factors such as sulfuric acid concentration, solid concentration and time of pretreatment at 121°C. The maximum glucose yield (162.9 mg/gCAB) was obtained by the hydrolysis with H2SO4 0.6 mol.L-1 at 121°C for 15 min. Hydrolysate, containing 16 ± 2.0 g.L-1 of glucose, was used as fermentation medium for ethanol production by S. cerevisiae and obtained a ethanol concentration of 10.0 g.L-1 after 4 with a yield and productivity of 0.48 g (g glucose)-1 and 1.43 g.L-1.h-1, respectively. The enzymatic hydrolysis of cashew apple bagasse treated with diluted acid (CAB-H) and alkali (CAB-OH) was studied and to evaluate its fermentation to ethanol using S. cerevisiae. Glucose conversion of 82 ± 2 mg per g CAB-H and 730 ± 20 mg per g CAB-OH was obtained when was used 2% (w/v) of solid and loading enzymatic of 30 FPU/g bagasse at 45 °C. Ethanol concentration and productivity was achieved of 20.0 ± 0.2 g.L-1 and 3.33 g.L-1.h-1, respectively when using CAB-OH hydrolyzate (initial glucose concentration of 52.4 g.L-1). For CAB-H hydrolyzate (initial glucose concentration of 17.4 g.L-1), ethanol concentration and productivity was 8.2 ± 0.1 g.L-1 and 2.7 g.L-1.h-1, respectively. Hydrolyzates fermentation resulted in an ethanol yield of 0.38 g/g glucose and 0.47 g/g glucose, with pretreated CABOH and CAB-H, respectively. The potential of cashew apple bagasse as a source of sugars for ethanol production by Kluyveromyces marxianus CE025 was evaluated too in this work. First, the yeast CE025 was preliminary cultivated in a synthetic medium containing glucose and xylose. Results showed that it was able to produce ethanol and xylitol at pH 4.5. Next, cashew apple bagasse hydrolysate (CABH) was prepared by a diluted sulfuric acid pre-treatment. The fermentation of CABH was conducted at pH 4.5 in a batch-reactor, and only ethanol was produced by K. marxianus CE025. The influence of the temperature in the kinetic parameters was evaluated and best results of ethanol production (12.36 ± 0.06 g.L-1) was achieved at 30 ºC, which is also the optimum temperature for the formation of biomass and the ethanol with a volumetric production rate of 0.25 ± 0.01 g.L-1.h-1 and an ethanol yield of 0.42 ± 0.01 g/g glucose. The results of this study point out the potential of the cashew apple bagasse hydrolysate as a new source of sugars to produce ethanol by S. cerevisiae and K. marxianus CE025. With these results, conclude that the use of cashew apple juice and cashew apple bagasse as substrate for ethanol production will bring economic benefits to the process, because it is a low cost substrate and also solve a disposal problem, adding value to the chain and cashew nut production Recentemente, a demanda mundial por etanol combustível tem se expandido de forma muito rápida, sendo quase todo etanol combustível é produzido por fermentação de sacarose no Brasil ou glicose de milho nos Estados Unidos, porém, estas matérias-primas não serão suficientes para satisfazer a demanda internacional. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de bioetanol a partir do pedúnculo de caju. Para tal fim, inicialmente, estudou-se a produção de etanol utilizando o suco de caju como fonte de carbono, avaliando a influência da concentração inicial de substrato por Saccharomyces cerevisiae. Nessa etapa, os melhores resultados foram utilizando uma concentração inicial de açúcar de 87,71 g.L-1 obtendo a concentração máxima de etanol de 42,8 ± 3 g.L-1 com uma produtividade de 9,71 g.L-1.h-1 e rendimento de etanol de 0,49 g etanol/g glicose + frutose. Posteriormente, estudou-se a produção de etanol utilizando como material lignocelulósico o bagaço de caju (CAB) que continha 20,9% celulose, 16,3% hemicelulose e 33,6% lignina + cinzas. Inicialmente estudou-se o pré-tratamento do CAB com ácido sulfúrico diluído avaliando-se diferentes parâmetros, obtendo as maiores concentrações dos açúcares glicose (22,8 ± 1,5 g.L-1) e xilarabin (arabinose + xilose plus, 29,2 ± 2,4 g.L-1), na fração líquida (CAB-H), no pré-tratamento conduzido em autoclave a 121°C por 15 min usando H2SO4 0,6 mol.L-1 e 30% m/v de CAB, com rendimentos de glicose, xilarabin e açúcares totais de 75,99 ± 5,0, 97,17 ± 8,1 e 173,16 ± 13,0 mg.(g de bagaço)-1, respectivamente. A conversão obtida nesse pré-tratamento com base na percentagem de celulose e hemicelulose do CAB foi 322,1 ± 20,1 mg glicose.(g celulose)-1 e 514,1 ± 43,1 mg xilarabin.(g hemicelulose)-1. Na fermentação do hidrolisado CAB-H por S. cerevisiae obteve-se 10 g.L-1 de etanol após 4 horas de cultivo, com rendimento de 0,48 g.(g glicose)-1 e produtividade de 2,62 g.L-1h-1. Após, estudou-se a hidrólise enzimática do CAB após pré-tratamento com H2SO4 diluído (CAB-H) e alcalino (CAB-OH) e a fermentação dos hidrolisados por S. cerevisiae para produzir etanol. Uma conversão de glicose de 82 ± 2 mg.(gCAB-H)-1 e 730 ± 20 mg.(gCAB-OH)-1 foi obtida utilizando 2% (m/v) de sólidos e carga enzimática de 30 FPU.(g bagaço)-1 a 45°C. Na fermentação conduzida com o hidrolisado obtido da hidrólise enzimática do CAB-OH, obteve-se uma concentração de etanol, produtividade e rendimento de 20,0 ± 0,2 g.L-1, 3,33 g.L-1.h-1 e 0,38 g.(g de glicose)-1, respectivamente. Para o hidrolisado da hidrólise do CAB-H, a concentração de etanol foi 8,2 ± 0,1 g.L-1 com 2,7 g.L-1.h-1 de produtividade e rendimento de 0,47 g.(g glicose)-1 em 3 h de ensaio. O potencial do bagaço de caju como fonte de açúcares para a produção de etanol por Kluyveromyces marxianus CE025 também foi avaliado e verificou-se a influência da temperatura nos parâmetros cinéticos, sendo os ensaios conduzidos em batelada a pH 4,5, utilizado o hidrolisado (CAB-H) como fonte de carbono. Os melhores resultados para a produção de etanol foram a 30°C, coincidindo com a temperatura ótima de crescimento, resultando em 12,36 ± 0,06 g.L-1 de etanol, com uma taxa volumétrica de produção de 0,26 ± 0,01 g.L-1.h-1 e rendimento de 0,42 ± 0,01 g.(g de glicose)- 1. Os resultados apresentados demonstram o potencial do pedúnculo de caju (suco e bagaço) como nova fonte de carbono para produzir etanol por S. cerevisiae e K. marxianus CE025