Avaliação toxicológica durante a biodegradação de óleos e biodiesel

Atividades relacionadas com a extração do petróleo, bem como as atividades derivadas envolvem grandes riscos, que podem ser ambientais ou à saúde humana. Podem ser de forma direta, como os derramamentos, ou indireta, como resíduos gerados pela sua utilização, poluindo ar, corpos d’água e solos. A biorremediação consiste na utilização de microrganismos tais como as bactérias, fungos filamentosos e leveduras para remediar um ambiente contaminado, transformando os compostos em algo pouco tóxico ou sem nenhuma toxicidade. A ciência que estuda os efeitos tóxicos nos organismos e no ambiente se chama toxicologia. Por isso existe uma íntima ligação entre essas duas ciências. O presente projeto tem como objetivo estudar a toxicidade de óleos lubrificantes automotivos (mineral novo, sintético novo e usado), óleos vegetais (novo e usado) e biodiesel durante sua biodegradação em ambiente terrestre. Análises descritivas e comparativas são as bases para o estudo e compreensão da biodegradação dos contaminantes aqui citados. Os testes toxicológicos darão uma idéia de biodegradação dos diferentes contaminantes no solo. Para os testes de toxicidade serão utilizadas sementes de Eruca sativa (rúcula), sementes de Lactuca sativa (alface) e Eisenia andrei (minhoca). Após 180 dias de biodegradação dos compostos pôde-se concluir que o óleo lubrificante sintético é o mais biodegradável e os demais contaminantes necessitam de tempo de biodegradação superior a 6 meses para que sua toxicidade fique baixa.

Microbiota contaminante em bebidas lácteas fermentadas comerciais

Lately, the acceptability of fermented dairy beverages has been increased, due to the nutritional benefits, the practical consumption and the low cost of product for the manufacturers, and consequently for final market price to the consumers. During the manufacturing process, these products can be susceptible to microbiological contamination. The present study investigated the contaminant microbiota in fermented dairy beverages produced by small- and medium-sized companies, by means of analyses on moulds and yeasts counting, determination of the Most Probable Number (MPN) of total and thermo tolerant coliforms, Escherichia coli and Salmonella spp. detection, and determination of pH value. In spite of the absence of Salmonella spp., a high counts of yeasts and moulds were found, and E. coli was detected in five samples (16.67 %); and the sample were classified as “products in poor sanitary conditions”, because they showed thermo-tolerant coliforms counting higher than the standard established by the legislation in force. Therefore, quality programs such as Good Manufacturing Practices (GMP) and Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP) should be employed to prevent any contamination risk, in order to provide safe products to consumers.

Produção e caracterização das Tanases do fungo filamentoso Aspergillus carbonarius

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Produção de fitase por Rhizopus microsporus var. microsporus: purificação, caracterização bioquímica e aplicação

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Cinética de crescimento do fungo termófilo Myceliophthora thermophila M. 7.7 em cultivo no estado sólido

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Otimização e escalonamento da produção de Xilanases por Candida davisiana L101 isolada de amostra da Antártica visando a aplicação na produção de biocombustível

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo comparativo das características bioquímicas funcionais e especificidade catalítica de aspartil, cisteíno e serino peptidases fúngicas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização funcional de um fator de transcrição hipotético no fungo Neurospora crassa

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Imobilização do fungo Penicillium citrinum CBMAI 1186 e lipase de Pseudomonas fluorescens em biopolímeros para aplicações em biocatálise

Diversos biomateriais podem ser aplicados como suportes na imobilização de células totais de fungos filamentosos ou enzimas isoladas, visando a manutenção e o prolongamento da atividade enzimática em processos biocatalíticos. Exemplos promissores de biomateriais são a fibroína da seda e o alginato de sódio. A fibroína é um material protéico com alta estabilidade térmica, elasticidade, resistência à tensão, não sofre ataque microbiano, baixo custo de purificação e alta tenacidade, o alginato é um biopolímero versátil, devido a suas propriedades gelificantes em soluções aquosas. Assim, neste trabalho empregou-se micélios do fungo derivado de ambiente marinho, Penicillium citrinum CBMAI 1186, livres e imobilizados em biopolímeros (fibra de algodão, fibra de fibroína da seda e fibra de paina) na biorredução quimiosseletiva, regiosseletiva e enantiosseletiva da ligação α,β-C=C de enonas α,β-, α,β,γ,δ- e di-α,β-insaturadas previamente sintetizados pela a reação de condensação aldólica. Foi possível a utilização do fungo P. citrinum CBMAI 1186 na redução quimiosseletiva, regiosseletiva e enantiosseletiva da ligação dupla carbono-carbono de sistemas α,β-insaturados. A imobilização do fungo P. citrinum CBMAI 1186 em biopolímeros (algodão, fibroína da seda, paina e quitosana) permitiu a prolongamento da atividade celular do fungo. O protocolo desenvolvido foi capaz de obter compostos até então descritos apenas por síntese clássica. Também foi realizado reações de resolução enzimática de derivados de haloidrinas por diferentes lipases microbianas de: Pseudomonas fluorescens, Candida cylindracea, Rhizopus niveus e Aspergillus niger. A lipase de P. fluorescens foi imobilizada em esferas de fibroína do bicho da seda (método 1, via adsorção) e em blenda com alginato de cálcio (método 2, via encapsulação) em diferentes condições, tais como, variação de solvente, variação da quantidade de enzima imobilizada e tempo de reação. As condições otimizadas foram empregadas em diferentes haloidrinas, rendendo elevados excessos enantioméricos (ee > 99%) e alta razão enanantiomérica (E > 200) para os produtos acetilados. Foi possível desenvolver um protocolo simples, barato e prático para a síntese enantiosseletiva de haloidrina reforçando a versatilidade da fibroína e do alginato como suportes de imobilização para catalisadores heterogêneos. Também foi possível utilizar a lipase imobilizada (método 2) na reação de transesterificação para obtenção do biodiesel etílico. As melhores condições para o bom funcionamento do biocatalisador foram: 30% do biocatalisador, 20% de n-hexano, relação óleo e etanol de 1:4 a 32 ºC por 48 h em agitação magnética (400 rpm). Essas condições permitiram a formação de 42% de rendimento do biodiesel etílico. O biocatalisador apresentou algumas limitações reacionais, tais como, fragilidade frente a elevadas temperaturas (> 32 ºC) e prolongado tempo de agitação magnética. Porém, permaneceu apto no meio por 4 ciclos consecutivas. Conclui-se que os biomateriais (fibroína, alginato e quitosana) podem ser utilizados como alternativas versáteis na imobilização de micélios de fungos filamentoso e de enzimas isoladas para aplicações em biocatalíticas.

Degradação de Ocratoxina a: estudo de processo e toxicidade

A ocratoxina A (OTA), micotoxina encontrada em diferentes níveis e em diversas matrizes, apresenta efeitos carcinogênicos, nefrotóxicos e teratogênicos. O desenvolvimento de métodos capazes de diminuir esta contaminação a níveis permitidos pela legislação é incentivado e os processos biológicos utilizados envolvem o uso de enzimas e/ou microrganismos para degradação da OTA e são preferenciais pela especificidade, bem como pelas condições brandas para a detoxificação. O objetivo do trabalho foi estudar a ação de carboxipeptidase A nos níveis e na toxicidade de OTA, visando aplicar a técnica para detoxificar farinhas de trigo. Primeiramente foi estimado o risco de exposição à ocratoxina A pelo consumo de farinhas de trigo. Para isso foram estabelecidas condições de determinação de OTA em farinhas de trigo, empregando técnicas de estatística multivariada para definir os principais interferentes na extração de OTA pelo método de QuEChERS e detecção em CLAE-FL. O método validado permitiu a avaliação da ocorrência natural em 20 amostras de farinha de trigo, estando estas contaminadas na faixa de 0,22 a 0,85 µg.kg-1 , apresentando um valor de ingestão diária de 0,08 ngOTA.dia-1 .kgmassacorpórea -1 e uma disponibilidade de 94,4%. Em seguida foi realizada a padronização da extração de carboxipeptidase A em biomassa de Rhizopus oryzae que consistiu em agitação ultrassônica durante 30 minutos numa potencia fixa de 150 W e 40 kHz e a triagem de agentes biológicos para degradação de OTA. Para o estudo da degradação in vitro de OTA, método de extração e detecção de OTA e OTα em CLAEFL foi validado e o processo de degradação foi realizado com Rhizopus oryzae e Trichoderma reesei, obtendo-se uma redução máxima de 63,5% e 57,7%, respectivamente. A degradação apresentou uma correlação alta (R>0,9) e significativa (p<0,05) com a produção de Otα, indicando que ocorreu a produção de enzimas capazes de hidrolisar a micotoxina, por exemplo, a carboxipeptidase A. O estudo da toxicidade de OTA e seu metabólito OTα foi realizado em neutrófilos humanos, onde foi observado a ausência de efeito tóxico de OTα. Também foi determinado o mecanismo de toxicidade de OTA pelo aumento de Ca2+ intracelular pela liberação a partir das reservas internas. Esta liberação, subsequentemente, provoca uma cascata de eventos, nomeadamente: a produção de espécies reativas, depleção de ATP, perda de ΔΨm, levando à morte por necrose. Para reduzir o risco de exposição à micotoxina pela ingestão de matéria prima contaminada, carboxipeptidase A extraída de diferentes fontes foi aplicada na hidrólise de OTA em farinha de trigo para posterior determinação do conteúdo residual de OTA e OTα, empregando método validado. O estudo mostrou uma redução de OTA entre 16,8 e 78,5% e produção de OTα entre 2 a 8,2 ng.g-1 . As carboxipeptidases mais promissoras para degradação foram as provenientes de Rhizopus e Trichoderma e a carboxipeptidase comercial. Ficou demonstrado que se pode recomendar a aplicação de enzimas proteolíticas, tipo carboxipeptidase, para reduzir o risco de exposição à micotoxina quando utilizada matéria prima contaminada, por exemplo, farinha de trigo para diferentes processos. A transformação de OTA para OTα e seus efeitos na redução da toxicidade da micotoxina corroboram com esta afirmação.

Use of Bioscreen C for growth of Mucor hiemalis in different carbon and nitrogen sources

O sistema automatizado Bioscreen C foi utilizado para o crescimento de quatro linhagens de Mucor hiemalis, isoladas do solo da Estação Ecológica de Juréia-Itatins (EEJI), estado de São Paulo, em meios líquidos com uma única fonte de carbono (2%) ou de nitrogênio (1%), pH 5,0, a 25ºC, e agitação de 150rpm por 5 dias. O meio com somente uma única fonte de nitrogênio foi adicionado com 2% de glicose. As leituras de densidade óptica foram realizadas a 540nm, em intervalos de 2h, por cinco dias. Os resultados foram analisados estatisticamente com o Teste de Friedman (alfa = 5%). Os melhores crescimentos foram obtidos com as linhagens M1, M2 e M3, que atingiram o início da fase log em 60 horas de cultivo. As melhores fontes de carbono variaram de acordo com a linhagem estudada, e extrato de levedura provou ser a melhor fonte de nitrogênio para todas as linhagens. Acetato de sódio inibiu o crescimento das quatro linhagens, sendo a M3 a mais afetada. O uso do sistema automatizado foi muito conveniente para as culturas em meio liquido, sendo rápido e automático, constituindo em uma boa técnica para a determinação das condições ambientais ótimas para crescimento de fungos filamentosos.

Influence of nitrogen sources on the enzymatic activity and grown by Lentinula edodes in biomass Eucalyptus benthamii.

Lignocelulose é o componente mais abundante do meio ambiente e recurso orgânico renovável no solo. Alguns fungos filamentosos têm desenvolvido a habilidade de degradar e utilizar celulose, hemicelulose e lignina como fonte de energia. O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito de três fontes de nitrogênio (sulfato de amônio, nitrato de potássio e farelo de soja) na atividade enzimática de Lentinula edodes EF 50 utilizando como substrato serragem de E. benthamii. Foi aplicado um planejamento experimental de mistura com três repetições no ponto central constituído de sete tratamentos (T) de iguais concentrações em nitrogênio de sulfato de amônia, nitrato de potássio e farinha de soja cozida. Foram determinadas a atividade enzimática da avicelase, carboximetilcelulase, β-glicosidase, xilanases e manganês peroxidase. Foram avaliados o teor de umidade, pH, atividade de água (aw) e análise qualitativa do crescimento micelial em 8 tempos de cultivo. Os resultados mostraram efeito negativo na produção das enzimas nos tratamentos com máxima concentração de sulfato de amônia e nitrato de potássio. Os tratamentos com farinha de soja cozida expressaram maiores atividades enzimáticas, nos tempos de 3, 6 e 9 dias de cultivo exceto na atividade do manganês peroxidase. A maior produção foi observada no tratamento com sulfato de amônia e farinha de soja cozida (83.86 UI.L?1) em 20 dias de cultivo.

Controle de microrganismos filamentosos com a utilização de uma solução de peróxido de hidrogênio (H2O2).

O processo de lodos ativados consiste em um tratamento biológico amplamente utilizado nas estações de tratamento, para remoção de matéria orgânica, devido à qualidade do efluente ao final do processo. Essa remoção é realizada por microrganismos que atuam neste sistema como bactérias, protozoários, metazoários e organismos filamentosos, como fungos e bactérias, formadores de flocos biológicos. Para garantir a eficiência deste processo deve haver um equilíbrio da microbiota dentro do reator aeróbio e o controle do número de filamentosos, tendo em vista que seu excesso no sistema pode causar o intumescimento do lodo (bulking) interferindo na qualidade do efluente gerado. O presente estudo teve como objetivo testar a eficiência de uma solução de 0,001% de peróxido de hidrogênio (H2O2) no controle de microrganismos filamentosos em lodos provenientes de duas indústrias, farmacêutica e alimentícia, reduzindo assim os riscos relacionados à utilização desta substância em grandes volumes. Foram realizadas análises microscópicas do lodo para avaliação quantitativa e monitoramento da atividade biológica dos reatores, essa avaliação serviu como base para a análise qualitativa a partir do índice de Madoni (1994) gerando um Índice Biótico do Lodo (IBL). Foram realizados outros testes, como IVL e teste de respiração, sendo os resultados destes testes comparados a fim de avaliar a eficiência da solução de H2O2 e sua interferência no processo. A solução de H2O2 foi eficiente em ambos os experimentos, mostrando através dos testes de TCO e TCOe não haver interferência desta solução no metabolismo da microfauna; os resultados do IBL mostraram uma boa qualidade do lodo para ambos experimentos e a partir desta análise foi observado que a elevação de temperatura, acima de 30,0C, causa interferência no sistema levando a uma redução do IBL. Os resultados de IVL não demonstraram diferença entre os valores dos reatores controle e tratado, porém a avaliação do tamanho dos flocos e filamentos mostrou que o aumento na concentração da solução de H2O2 levou a um controle na quantidade de filamentosos nos reatores tratados que reduziram em tamanho e quantidade.

Las centollas colonizan la Antártida

Los crustáceos como los langostinos, camarones y centollas constituyen delicadezas culinarias a las que acceden pocos y selectos comensales. Las centollas son un plato típico para los viajeros que llegan al fin del mundo, a Ushuaia (Argentina), porque justamente Tierra del Fuego es el lugar de Sudamérica con mayor abundancia de estos crustáceos, y donde se ha desarrollado una pesquería durante las últimas cuatro décadas. Hasta hace pocos años era universalmente aceptada la ausencia de cangrejos en la Antártida, pero hallazgos recientes de centollas en aguas cercanas a la Península Antártica nos desafían a explicar su existencia como el único cangrejo en los mares más fríos del planeta.

Biodiversidad en la Antártida

A pesar de que el clima de la Antártida tiene características adversas al florecimiento de la vida, en ciertas áreas costeras de ese continente hay una asombrosa riqueza y abundancia de especies tanto vegetales como animales. Punta Cierva (península Antártica) es uno de los sitios con gran diversidad de especies, de interés particular para realizar estudios ecológicos; se incluyen diversos relevamientos de flora y fauna terrestres en el lugar realizados por diferentes investigadores. Es aconsejable definir nuevos sitios de interés científico, similares a Punta Cierva, a fin de a asegurar la preservación de los ecosistemas, apuntando a una estrategia efectiva para conservar la biodiversidad. Al final del artículo de divulgación científica se adjunta pequeño glosario y lecturas sugeridas.