Produção de celulases por Aspergillus niger por fermentação em estado sólido

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção enzimática de celulases pelo fungo filamentoso Aspergillus niger por fermentação em estado sólido de diferentes substratos. Foram avaliados os substratos sólidos bagaço de cana-de-açúcar, farelo de soja, farelo de trigo e misturas entre os substratos. Em substrato com 90% de bagaço e 10% de farelo de soja, avaliaram-se os efeitos do conteúdo de umidade (60, 70 e 80%, base úmida) e da suplementação com os meios indutores da atividade enzimática: sacarose, Mandels & Weber básico, Mandels & Weber modificado, com acréscimo de carboximetilcelulose, e Czapeck Dox. As maiores atividades de celulase total e endoglucanase, em farelo de trigo, foram obtidas após 72 horas de cultivo: 0,4 e 21,0 UI g-1, respectivamente. Observou-se expressivo aumento nas atividades enzimáticas na medida em que se aumentou a proporção de farelos no substrato, em comparação à fermentação com bagaço de cana apenas. O conteúdo de umidade de 50% foi insuficiente para conseguir completa hidratação do bagaço de cana, e a umidade ideal varia de acordo com o meio utilizado para suplementação e encontra-se entre 70 e 80%. O meio de Mandels & Weber modificado apresenta o melhor resultado como indutor da atividade enzimática.

Troca iônica no estado sólido de európio3+ em zeólita Y: influência do tempo de reação

Rare earth elements supported in zeolites are the most important catalysts in the fluid cracking of petroleum. The solid state ion exchange of Eu3+ in Y zeolite was investigated. First of all, the hydrated EuCl3 was well mixed in a ball mill and was then heated at 300ºC for different times. The quantitative determination of Eu3+ showed that the degree of ion exchange depends on the reaction time at constant temperature, being ~95% in 4 h. The X-ray study showed that the crystallinity of the zeolite is little affected by the exchange procedure. The study of spectroscopic properties of Eu3+, emission spectra and lifetime, give information about the migration and position of the ion in the zeolite cages.

Caracterização de polimorfismo em fármacos por ressonância magnética nuclear no estado sólido

This review aims to present some features about solid state NMR and its application in the field of pharmaceutical chemistry, for the characterization of polymorphism of pharmaceutical molecules.

Fotoquímica de chalconas fluoradas no estado sólido

Chalcone and its fluorinated derivatives were synthesized and photolyzed in the solid state. UV irradiation of chalcone and its monosubstituted fluorine derivatives (3- and 4-fluorchalcone) resulted in a mixture of anti-head-head (gamma-truxinic), sin-head-tail (alpha-truxilic) and anti-head-tail (epsilon-truxilic) dimers. On the other hand, upon irradiation of 3,4- and 3,5-difluorchalcone a stereoselective formation of the alpha-truxilic photodimer was observed, whereas for 2-substituted chalcones (2,3difluorchalcone, 2,5-difluorchalcone, 2,6-difluorchalcone and 2,3,4-trifluorchalcone) the beta-truxilic dimer was stereoselectively obtained. 2',3',4',5',6'-pentafluorchalcone was the less reactive of all chalcones studied and at least one of the possible photodimers, i.e the anti-head-head isomer, was identified. Irradiation of polyfluorinated chalcones such as 2,3,5,6-tetrafluor-, 2,3,4,5,6-pentafluor-, and 2,2',3,3',4,4',5,5',6,6'-decafluorchalcone led only to polymerization and/or decomposition products.

Anéis aromáticos condensados e relação E4/E6: estudo de ácidos húmicos de gleissolos por RMN de 13C no estado sólido utilizando a técnica CP/MAS desacoplamento defasado

In this work, seven samples of humic acids extracted from gleysoils were investigated. These studies, using NMR CP/MAS 13C techniques, did not show significant correlation between the E4/E6 ratio and the degree of aromaticity. However, dipolar dephasing (DD) measurements of condensed aromatic or substituted carbons showed a negative correlation of 0.94. Also, there was a good correlation between the amount of semiquinone free radicals measured by the EPR technique and condensed aromatic rings measured by NMR CP/MAS 13C with the DD technique. The content of semiquinone free radicals was quantified by EPR spectroscopy and was correlated with the humification (degree of aromaticity) of the humic substances. The results indicated that the E4/E6 ratio identifies the degree of aromatic rings condensation. It was also found that the degree of aromaticity, measured by NMR, as frequently presented in the literature (by conventional CP/MAS), underestimates aromatic rings in condensed structures.

Co-produção de lipase e biossurfactante em estado sólido para utilização em biorremediação de óleos vegetais e hidrocarbonetos

Recently lipases have been increasing in prominence due to its wide industrial application. The lipase production can be influenced by different variables such as the producing microorganism, carbon sources, aeration and agitation conditions, inductor type and the geometry of the reactor. Biosurfactants are composites of surface active produced by microbial cells which reduce superficial and interfacial tensions. The objective of this study was to verify the influence of different process variables in the lipase production during a fermentative process. The results showed that the concomitant production of lipases and biosurfactant was possible in different cultivation conditions.

Desafios da acidez na catálise em estado sólido

This study explores the similarities between solid and liquid acid catalysts highlighting the advantages and the main challenges of heterogeneous catalytic processes. We describe the main developments in technical procedures like selection of compounds and reaction models involved in: increasing acidity, characterization of solid acidity and in coke formation.

Voltametria de Pulso Diferencial (VPD) em estado sólido de manchas de Cromatografia de Camada Delgada (CCD): um novo método de análise para fitoativos antioxidantes

A new electroanalytical method coupling TLC-DPV in solid state was developed for quantitative determination of phytoantioxidants with medicinal purpose, e.g. rosmarinic acid (RA) in samples of phytopharmaceuticals, e.g. rosemary (Rosmarinus officinalis L.). The method showed to be feasible, presenting linearity in concentrations ranging from 0.694 x 10-3 to 9.526 x 10-3 mol L-1 (r = 0.9945), good sensibility, selectivity, reproducibility, repeatability, agility and affordable cost. The concentrations of RA in different extracts of rosemary ranged from 0.05 to 0.52 (% w/w), presenting high recovery levels when compared to HPLC.

Estudo espectroscópico de compósito obtido da reação no estado sólido entre um complexo mononuclear de vanádio(IV) e caulinita

The use of probes, such as paramagnetic species diluted in diamagnetic materials in EPR spectroscopy, and mathematical tools such, as the Kubelka-Munk function in DRUV-VIS spectroscopy are strategies in the analysis of complex mixtures of solid materials. The results obtained here show that the solid state reaction between the complex, [VO(acac)(BMIMAPY)] [ClO4], BMIMAPY = [(bis(1-methylimidazole-2-yl)methyl)(2-(pyridyl-2-yl)ethyl) amine] and acac = acetilacetonate, with kaolinite turns possible to obtain anisotropic EPR spectrum of the complex with a reasonable level of resolution. The study by DRUV-VIS using the method of second derivative mode of the Kubelka-Munk function revealed new complex structural arrangements, a solid hitherto unknown.

Produção de lipases de Aspergillus niger e Aspergillus fumigatus através de fermentação em estado sólido, avaliação da especificidade do substrato e seu uso em reações de esterificação e alcoólise: evaluation of substrate specificity and use in esterification and alcoholysis reactions

Filamentous fungi were cultured under solid state fermentation of soybean residues to produce lipases. Enzymes produced by Aspergillus niger esterified oleic and butyric acids in the presence of ethanol, while enzymes produced by Aspergillus fumigatus demonstrated no esterification activity toward lauric acid. In case of A. niger, direct lyophilization of fermented bran led to higher esterification activity. The esterification of oleic acid by enzymes of A. fumigatus was neither influenced by pH adjustment nor by the extraction process. Conversions to ethyl esters were higher after pH adjustment with lyophilized liquid extract of A. niger.

Estudo comparativo entre alguns benzalpiruvatos - fenil substituído de lantanídeos e ítrio no estado sólido

No presente trabalho avaliou-se as etapas de decomposição térmica de alguns compostos de lantanídeos (III) e ítrio (III), envolvendo diferentes ligantes fenil substituído derivados do benzalpiruvato, utilizando-se a termogravimetria (TG). Uma correlação foi realizada a partir dos teores dos íons metálicos, comparando-se os resultados obtidos por termogravimetria e titulação complexométrica com EDTA.

Caracterização de compostos nitrogenados presentes em farelos fermentados em estado sólido

Farelo de arroz desengordurado e farelo de trigo foram submetidos à fermentação em estado sólido pelos fungos Rhizopus sp. e Aspergillus oryzae, visando a obtenção de um produto enriquecido em proteínas, reaproveitando um subproduto da indústria beneficiadora de cereais. Os farelos fermentados obtidos foram caracterizados quanto aos seus compostos nitrogenados. Foi determinado o conteúdo protéico, de aminoácidos totais e digeríveis e de metionina disponível. Os maiores aumentos nos teores protéicos dos farelos foram observados com o microrganismo Rhizopus sp.. Os teores de aminoácidos totais, aminoácidos digeríveis e metionina disponíveis foram aumentados nos farelos fermentados por ambos os fungos, sendo que o escore químico, após 72 horas, variou entre 37,5 e 54,3%.

Imobilização de lipases produzidas por fermentação em estado sólido utilizando Penicillium verrucosum em suportes hidrofóbicos

O principal interesse em imobilizar uma enzima é obter um biocatalisador com atividade e estabilidade que não sejam afetadas durante o processo, em comparação à sua forma livre. Aliado ao potencial biotecnológico que as lipases apresentam, a aplicação destas em nível industrial requer a investigação de técnicas viáveis para reutilização e aumento da estabilidade, conferindo relevância aos processos de imobilização. Neste trabalho investigou-se a imobilização da lipase produzida por fermentação em estado sólido utilizando Penicillium verrucosum em dois suportes hidrofóbicos; Accurel EP 1000 e Carvão Ativo. Para a imobilização das lipases foi adicionado 1 g de suporte a 50 mL de uma solução enzimática, estes permaneceram em contato por 2 horas em banho de gelo. Depois de decorrido este tempo, a solução foi filtrada e a enzima imobilizada colocada em dessecador por 48 horas e então feita a medida da atividade lipásica, proteína e cálculo da atividade específica. Através dos resultados obtidos, verificou-se que lipase imobilizada em carvão ativo apresentou valores de atividade específica superiores aos obtidos quando da utilização de Accurel EP 1000 como suporte. Utilizando carvão ativo como suporte, a atividade específica foi de 1533422,5 U/mg de proteína, rendimento de 30,4% e retenção de 382,5%.

Microextração em fase sólida de 6-pentil-α-pirona produzida por fermentação em estado sólido

A substância 6-pentil-α-pirona (6-PP) é uma lactona com aroma característico de coco e uso aprovado pela agência americana Food and Drug Administration (FDA). O presente trabalho teve como objetivo ajustar as condições de microextração em fase sólida em headspace para a quantificação por cromatografia gasosa de 6-PP produzida pelo fungo Trichoderma harzianum a partir do pó da casca de coco verde. Para isto, foi realizado um estudo em que soluções padronizadas de 6-PP foram adicionadas ao pó da casca de coco verde. A substância foi extraída por uma fibra de polidimetilsiloxano. Agitação e adição de solução de NaCl a 25% (p/v) resultaram em melhor reprodutibilidade nas análises. Um planejamento composto central foi empregado para estudar três fatores: temperatura de extração, tempo de condicionamento e tempo de extração. Boas respostas foram obtidas com a temperatura de 79 °C e tempo de extração de 29 minutos. O efeito da variável tempo de condicionamento não foi significativo e foi fixado em 2 minutos. Após o desenvolvimento do método analítico, este foi empregado para determinar a produção de 6-PP por fermentação em estado sólido realizada por Trichoderma harzianum e com o uso de pó da casca de coco verde como suporte para o processo.

Estoque e qualidade da matéria orgânica de um solo cultivado com cana-de-açúcar por longo tempo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o estoque e a qualidade da matéria orgânica (MOS) por meio de análises de ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C no estado sólido de amostras intactas de solo e de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e fluorescência dos ácidos húmicos (AH) isolados de um Cambissolo cultivado com cana-de-açúcar por longo tempo. Numa situação, a cana-de-açúcar foi cultivada por 55 anos sem a queima por ocasião da colheita. A outra situação envolveu uma área cultivada com queima da palhada, na qual em uma parte foi realizada a adição de vinhaça (120 m³ ano-1) durante 35 anos e a outra não recebeu esse tratamento. O aumento no estoque de AH em 157 e 57 % nas camadas de 0-0,20 e 0,20-0,40 m, respectivamente, na área cultivada durante 55 anos com preservação do palhiço, correspondeu ao aumento observado no grau de aromaticidade e diminuição da acidez da MOS, obtido por RMN 13C. Nas áreas com manejos que envolviam a preservação da MOS foram obtidos AH com maior concentração de radicais livres do tipo semiquinona, determinada por RPE, e maior intensidade de emissão de fluorescência. Mudanças significativas no processo de humificação da MOS e, portanto, na sua qualidade foram decorrentes da preservação do palhiço por ocasião da colheita. Por sua vez, a adição de vinhaça durante 35 anos ao canavial no qual foi realizada a queima do palhiço não alterou significativamente a qualidade da MOS, sugerindo rápida evolução do material orgânico solúvel adicionado ao solo.