Recuperação de carotenóides microbianos por diferentes técnicas de ruptura celular

O objetivo deste trabalho foi utilizar diferentes técnicas químicas (dimetilsulfóxido, ácido clorídrico, acético e lático), técnicas mecânicas (banho ultrassônico, abrasão com pérolas de vidro, maceração com terra diatomácea, ruptor ultrassônico e imersão em nitrogênio líquido) e técnica enzimática (preparado enzimático comercial Glucanex®) para a recuperação de carotenoides a partir da ruptura da parede celular das leveduras Sporidiobolus pararoseus e Rhodotorula mucilaginosa isoladas de amostras ambientais. Para isso a obtenção de biomassa foi realizada através de cultivos submersos no meio YM, a 25 °C, 180 rpm por 168 h. Para a ruptura celular, a operação de congelamento da biomassa (-18°C por 48 h) foi estudada. Os métodos de secagem convencional por ar forçado (35°C/48h) e liofilização (-80°C/48h, em ultrafreezer, seguido de liofilizador até alcançar 2% de umidade da amostra) também foram avaliados. Nas técnicas químicas aplicadas, o dimetilsulfóxido apresentou os melhores resultados para as duas leveduras, porém o seu uso é limitado devido a sua toxicidade. Para S. pararoseus, os maiores valores encontrados foram para o ácido clorídrico, seguido do acético e do lático, sendo detectada diferença entre eles quando aplicado o congelamento. Com R. mucilaginosa, os maiores valores foram encontrados para os ácidos acético e lático, seguido do ácido clorídrico, no qual o congelamento da biomassa também não influenciou a recuperação dos carotenoides. Dentre as técnicas mecânicas estudadas, para a levedura S. pararoseus, o banho ultrassônico e a abrasão com pérolas de vidro apresentaram os resultados mais promissores comparados ao DMSO (84,79±2,34 e 76,87±2,06 μg/g respectivamente), onde o processo de congelamento da biomassa não influenciou positivamente no percentual de extratibilidade e na concentração específica dos carotenoides quando utilizada estas técnicas. Com Rhodotorula mucilaginosa, o banho ultrassônico propiciou a recuperação da maior concentração específica de carotenoides (193,5±25,8 μg/g), sendo que o processo de congelamento também não influenciou positivamente no percentual de extratibilidade e na concentração específica dos carotenoides. Através do Delineamento Central Composto Rotacional (DCCR) 23 foi possível avaliar que a levedura S. pararoseus não demonstrou nenhum efeito sob as variáveis pH, temperatura e concentração de enzima. Assim, a melhor condição de trabalho escolhida foi pH 7,4, 30 ºC e concentração de enzima de 1,0 g/gcs, onde apresentou a concentração específica de 42,6 μg/g e volumétrica de 308 μg/L de carotenoides. Para R. mucilaginosa, a condição ótima foi definida como 1,0 g/gcs, pH 5,0 e temperatura de 30 ºC, onde foi encontrado 115,1±8,1 μg/g e 470,1±38,8 μg/L para a concentração específica e volumétrica de carotenoides, respectivamente. A utilização de técnicas combinadas empregando banho ultrassônico e lise enzimática não proporcionou melhorias nos resultados para ambas as leveduras. A liofilização provocou um ganho de 20% e 13,7% na concentração específica dos carotenoides das leveduras S. pararoseus e R. mucilaginosa, respectivamente, onde o congelamento da biomassa não influenciou significativamente (p<0,05) a recuperação de carotenoides provenientes das duas leveduras, podendo ser eliminada do processo. Assim, para S. pararoseus o banho ultrassônico e as pérolas de vidro apresentaram os melhores resultados na recuperação de carotenoides, e para R. mucilaginosa o melhor resultado foi alcançado com o banho ultrassônico.

Microstructural-based approach to the interpretation of clays and transitional soils behaviour

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016.

Evaluation of cross-linked enzyme aggregates of Lactobacillus cell-envelope proteinases, for protein degradation

Enzymatic hydrolysis is a widely used approach to improve the functional, nutritionaland physiological properties of food proteins. In this study, cross-linked enzyme aggre-gates (CLEAs) have been prepared from cell-envelope proteinases (CEPs) of Lactobacillusdelbrueckii subsp. lactis 313 and their proteolytic properties have been evaluated using severalfood proteins. We have optimized cross-linking conditions including ammonium sulphateconcentration, incubation temperatures, agitation speed, glutaraldehyde cross-linker con-centration, reaction time and the addition of proteic feeders. Particularly, the presence ofBSA improves retained activity of cross-linked CEP aggregates (CLCEPAs) from 21.5% to 40.9%.Blocking unreacted cross-linking groups on aggregates is important to enhance recyclabil-ity of CLCEPAs. CLCEPAs had attractive thermal stability at 50◦C and it showed enhancedcatalytic activity over long-term storage after lyophilization. We have demonstrated thatCLCEPAs has proteolytic properties on different food proteins including complex (chickenegg albumin, skimmed-milk protein), fractionated (bovine casein, whey protein isolate), andpurified (bovine serum albumin) proteins. Being the first report of CLEAs from lactobacilliCEPs, this study demonstrates the feasibility of using LDL 313 CLCEPAs for degradation ofvarious food proteins.

Novel Analytical Methodologies for the Monitoring of Traditional and Non-traditional Pollutants in different Environmental Compartments of South Florida

Routine monitoring of environmental pollution demands simplicity and speed without sacrificing sensitivity or accuracy. The development and application of sensitive, fast and easy to implement analytical methodologies for detecting emerging and traditional water and airborne contaminants in South Florida is presented. A novel method was developed for quantification of the herbicide glyphosate based on lyophilization followed by derivatization and simultaneous detection by fluorescence and mass spectrometry. Samples were analyzed from water canals that will hydrate estuarine wetlands of Biscayne National Park, detecting inputs of glyphosate from both aquatic usage and agricultural runoff from farms. A second study describes a set of fast, automated LC-MS/MS protocols for the analysis of dioctyl sulfosuccinate (DOSS) and 2-butoxyethanol, two components of Corexit®. Around 1.8 million gallons of those dispersant formulations were used in the response efforts for the Gulf of Mexico oil spill in 2010. The methods presented here allow the trace-level detection of these compounds in seawater, crude oil and commercial dispersants formulations. In addition, two methodologies were developed for the analysis of well-known pollutants, namely Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and airborne particulate matter (APM). PAHs are ubiquitous environmental contaminants and some are potent carcinogens. Traditional GC-MS analysis is labor-intensive and consumes large amounts of toxic solvents. My study provides an alternative automated SPE-LC-APPI-MS/MS analysis with minimal sample preparation and a lower solvent consumption. The system can inject, extract, clean, separate and detect 28 PAHs and 15 families of alkylated PAHs in 28 minutes. The methodology was tested with environmental samples from Miami. Airborne Particulate Matter is a mixture of particles of chemical and biological origin. Assessment of its elemental composition is critical for the protection of sensitive ecosystems and public health. The APM collected from Port Everglades between 2005 and 2010 was analyzed by ICP-MS after acid digestion of filters. The most abundant elements were Fe and Al, followed by Cu, V and Zn. Enrichment factors show that hazardous elements (Cd, Pb, As, Co, Ni and Cr) are introduced by anthropogenic activities. Data suggest that the major sources of APM were an electricity plant, road dust, industrial emissions and marine vessels.

The preparation of a certified reference material of polar pesticides in freeze-dried water (CRM 606)

The preparation of a certified reference material of polar pesticides in freeze-dried water is described. The pesticides selected were atrazine, simazine, carbaryl, propanil, linuron, fenamiphos and permethrin which were added to 6000 litres of tap water at 50–80 μg · L–1 (200–320 μg · L–1 for permethrin) level in presence of NaCl (2.5 g · L–1) prior lyophilization. After the freeze-drying process the residue was rehomogenized, filled into amber glass bottles and stored at –20 °C, +4 °C and +20 °C. All pesticides were determined by HPLC/diode array detector, except permethrin which was determined by GC/ECD. The results obtained for atrazine, simazine, carbaryl, propanil, linuron and fenamiphos showed no within- or between-bottle inhomogeneity, however the material was non-homogeneous for permethrin and therefore this was withdrawn from further studies. With respect to the stability for over one year, all pesticides were stable at –20 °C. At +4 °C all pesticides were stable for at least 9 months and at +20 °C the stability was demonstrated only during the first month of storage. The content (mass fractions) of atrazine, simazine, carbaryl, propanil and linuron in freeze-dried water (CRM 606) was certified by an interlaboratory testing and a certification campaign.

Posibilidad de exportación de frutas liofilizadas al mercado europeo

En el presente trabajo se realiza una investigación acerca de la tecnología de liofilización, que comprende un análisis cuantitativo y cualitativo. Esto con la finalidad de conocer la posibilidad de exportar frutas liofilizadas a países pertenecientes de la Unión Europea y la EFTA. La investigación inicia con la recolección de información como la historia de la tecnología de liofilización, su proceso, ventajas y desventajas de aplicación, equipos y funciones necesarias para su realización y se ejemplifican dos empresas colombianas que en la actualidad utilizan esta tecnología. Adicionalmente, se evidencia la diferencia que existe entre este proceso y la deshidratación con calor. Posteriormente, se realiza una matriz de selección de países en la que se tienen en cuenta variables políticas, económicas, culturales y legales de los 32 países pertenecientes a la Unión Europea y la EFTA. Con base en esto se eligieron los dos países cuyo resultado presentaba mayor favorabilidad para la actividad a realizar, estos fueron Suiza y Suecia, para los cuales se hizo un estudio de mercado, teniendo en cuenta seis etapas: contactos, potencial de ventas del mercado, análisis competitivo, condiciones de entrada al país, condiciones financieras y de entrada al mercado y selección del país objetivo. Finalmente se presentan las conclusiones y recomendaciones que la información recolectada permitió obtener.