A simple model for circadian timing by mammals

Circadian timing is structured in such a way as to receive information from the external and internal environments, and its function is the timing organization of the physiological and behavioral processes in a circadian pattern. In mammals, the circadian timing system consists of a group of structures, which includes the suprachiasmatic nucleus (SCN), the intergeniculate leaflet and the pineal gland. Neuron groups working as a biological pacemaker are found in the SCN, forming a biological master clock. We present here a simple model for the circadian timing system of mammals, which is able to reproduce two fundamental characteristics of biological rhythms: the endogenous generation of pulses and synchronization with the light-dark cycle. In this model, the biological pacemaker of the SCN was modeled as a set of 1000 homogeneously distributed coupled oscillators with long-range coupling forming a spherical lattice. The characteristics of the oscillator set were defined taking into account the Kuramoto's oscillator dynamics, but we used a new method for estimating the equilibrium order parameter. Simultaneous activities of the excitatory and inhibitory synapses on the elements of the circadian timing circuit at each instant were modeled by specific equations for synaptic events. All simulation programs were written in Fortran 77, compiled and run on PC DOS computers. Our model exhibited responses in agreement with physiological patterns. The values of output frequency of the oscillator system (maximal value of 3.9 Hz) were of the order of magnitude of the firing frequencies recorded in suprachiasmatic neurons of rodents in vivo and in vitro (from 1.8 to 5.4 Hz).

Aplicação de revestimentos comestíveis em pêssego (Prunus persica)

O objetivo do trabalho foi avaliar a influência de revestimentos comestíveis sobre a vida-de-prateleira, perda de massa, atividade metabólica e contaminação microbiológicas em pêssegos in natura. Foram utilizados pêssegos brancos cv. Perola de Mairinque (IAC 769-8) revestidos com soluções de 1% de goma gelana (p/v) e 1% goma gelana + 1% sorbitol (p/v), embalados em caixas de papelão e armazenados a 10ºC / 80-85% UR por 16 dias. Frutos sem revestimento serviram de controle. Os revestimentos à base de goma gelana e gelana+sorbitol não alteraram a atividade fisiológica dos pêssegos, medida através da taxa de respiração, teor de sólidos solúveis e acidez titulável ao longo da armazenagem. Não houve diferença entre as taxas de perda de massa, que ficaram em torno de 1,4g/100g.dia. Os revestimentos não alteraram a aceitação dos pêssegos em termos de sabor e em termos de aparência, o controle obteve notas superiores aos revestidos devida a opacidade que o revestimento conferiu aos frutos. Na contagem total de microrganismos aeróbios mesófilos e bolores e leveduras não houve diferença entre os tratamentos ao longo da armazenagem, mas em termos de microrganismos psicrotróficos os frutos revestidos apresentaram uma menor contagem em relação ao controle. Revestimentos à base de goma gelana e gelana+sorbitol não aumentaram a vida-de-prateleira de pêssegos armazenados sob refrigeração devido à composição do revestimento, que não reduziu a perda de massa nem a atividade fisiológica dos frutos.

Determinação simultânea de açúcares e polióis por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE-IR) em sorvetes de baixas calorias ("diet"/ "light")

Um método simples e rápido para a preparação da amostra e quantificação simultânea de açúcares e polióis em sorvetes "diet"/"light" por CLAE-IR foi investigado. Os açúcares frutose, glicose, lactose, maltose, sacarose, juntamente com glicerol e sorbitol foram separados. Diferentes variáveis foram testadas na preparação da amostra e nas condições cromatográficas para a separação dos componentes. A melhor condição para a separação dos analitos da matriz foi obtida através de duas extrações consecutivas com água : etanol (1:8 v/v, seguida de 1:4 v/v). Para a separação cromatográfica em uma coluna CLC-NH2 , a fase móvel foi composta de acetonitrila: água (77,5:22,5 v/v) na vazão de 1mL/min, a 30 ºC. O tempo de corrida foi menor do que 20 min. Amostras de sorvetes "diet"/"light" de 3 diferentes marcas, com sabores de morango, chocolate, flocos e baunilha, recolhidas em Campinas-SP, apresentaram valores de açúcares totais entre 9-15%. Somente os sorvetes com sabor morango apresentaram frutose (0,1-0,5%), e somente aqueles sorvetes com sabor de flocos mostraram a presença de sacarose em maiores quantidades. Os maiores valores de açúcares foram encontrados para lactose, independente da marca ou sabor testados (3,5-10%). As quantidades de sorbitol variaram de 3-4%. A mesma análise foi realizada com sorvete normal (controle) que apresentou valor de açúcares totais de aproximadamente 29%, sendo que destes 16,8%, foi sacarose. Não foram detectados polióis. Na amostra de sorvete controle foi realizado teste de recuperação de sorbitol (99,3%). Os valores encontrados foram comparados com os valores permitidos pela legislação.

Influence of carbon source and the fermentation process on levan production by Zymomonas mobilis analyzed by the surface response method

The aim of this study is to assess sugar cane juice and sucrose as substrates, the batch and fed batch processes and their interaction in the levan production using a complete factorial design. Zymomonas mobilis was cultivated in different sugar cane juice and sucrose concentrations in two fermentation processes at 25 °C for 20 h. A complete factorial design (2³) was used to analyze the effects of the type and concentration of the substrate, as well as the batch and fed batch processes. A complete second factorial design (2²) was used to observe the importance of sugar cane juice. The results indicated that the batch process improved the levan production reaching 40.14 g/L. The addition of sugar cane juice was not statistically significant for levan formation, however sugar cane juice stimulated biomass, sorbitol and ethanol production. The best medium for levan production was 150 g/L sucrose in batch.

Qualidade pós-colheita de nêsperas submetidas ao armazenamento sob baixa temperatura e atmosfera modificada

A curta vida-de-prateleira da nêspera (Eryobotria japonica Lindl.) é um dos fatores que encarecem o preço final deste fruto constituindo um obstáculo para o aumento da sua produção e popularização de seu consumo. Neste contexto, o investimento em estratégias de armazenamento representa uma contribuição para a cadeia de produção da nêspera. Assim, o objetivo deste trabalho é apresentar uma alternativa de baixo custo para a extensão do tempo de armazenamento deste fruto. Nêsperas da cultivar Precoce de Itaquera, maduras, foram acondicionadas em bandejas de poliestireno teraftalato e embaladas com filme de polivinilcloreto de 14 µm de espessura. Os frutos foram armazenados em diferentes temperaturas (18 e 6 °C) na presença e ausência de sachês de permanganato de potássio para remoção do etileno. Durante o armazenamento, os frutos foram periodicamente analisados quanto à produção de etileno e à respiração. Os frutos amostrados para análises posteriores foram descascados e a polpa congelada. Os frutos foram também monitorados quanto à perda de massa fresca e analisados os teores de glicose, frutose, sacarose e sorbitol por HPAEC-PAD. Os teores de etileno nos grupos armazenados na presença dos sachês foram significativamente menores em comparação aos demais grupos, independente da temperatura de armazenamento. A respiração mostrou dependência da temperatura, sendo menor nos frutos armazenados a 6 °C, independente da presença dos sachês. Os teores de açúcares solúveis apresentaram flutuações durante o armazenamento a baixa temperatura, mas sem alterações significativas em relação aos teores iniciais, com exceção do sorbitol que aumentou. Os efeitos do armazenamento à baixa temperatura, combinados com a presença de sachês absorvedores de etileno, sobre a respiração e os teores de etileno podem ser apontados como relevantes para o aumento na vida-de-prateleira das nêsperas, sem alterações nos níveis de açúcares solúveis, fundamentais para o desenvolvimento do sabor do fruto. A combinação da embalagem com baixas temperaturas e a presença de sachês absorvedores de etileno pode constituir uma estratégia viável para o armazenamento da nêspera, estendendo significativamente a pós-colheita.

Influência dos teores de aveia e de gordura nas características tecnológicas e funcionais de bolos

O presente trabalho objetivou estudar o emprego de aveia e de gordura nas características tecnológicas e funcionais de bolos. No estudo foram utilizados os ingredientes flocos e farinha de aveia (Avena sativa L.) do cultivar IAC 7 (30% de flocos grossos tostados e 70% de farinha), previamente selecionados com base na composição química, farinha de trigo, açúcar, sal, fermento químico, emulsificante, leite em pó, ovo inteiro, sorbitol e aroma de baunilha. O experimento foi realizado em delineamento composto central rotacional aplicável à metodologia de superfície de resposta (MSR), sendo os teores de aveia (flocos, farinha) e gordura estabelecidos como variáveis independentes. Os resultados de densidade da massa, viscosidade da massa, composição química, energia metabolizável, volume específico, atividade de água, características internas, porosidade e cor foram tratados por análise de regressão múltipla, obtendo-se modelo matemático de segunda ordem com os termos lineares, quadráticos e de interação significativos. A aveia pode ser utilizada na elaboração de bolos de valor calórico reduzido e como fonte de fibras alimentares atendendo às características de alimento funcional. A densidade da massa variou com a quantidade de gordura da formulação, enquanto que a viscosidade, com a concentração de aveia. A porosidade do miolo foi influenciada pelas concentrações de aveia e de gordura utilizadas nas formulações. Com a elevação do teor de aveia e a diminuição de gordura nas formulações ocorreu um aumento da área, diâmetro e perímetro médios dos alvéolos.

Study of bacteria Gluconobacter sp.: isolation, purification, phenotypic and molecular identification

The importance of the study of acetic bacteria, on species of the Gluconobacter genus is based on its industrial application, as these possess the capacity of bioconversion of sorbitol to sorbose, enabling the process of vitamin C production. The study involved samples collected in industries of soft drinks, flowers, fruits and honey, followed by purification, phenotypic identification, molecular identification with the use of primer defined from Nucleotide Sequence Database consultation. Strains preserved were identified as members of the Acetobacteraceae family, Gluconobacter genus. 110 strains had been isolated of substrate: Pyrostegia venusta (ker-gawler), honey, Vitis vinifera (grape), Pyrus communis (pear), Malus sp. (apple) and in two samples of soft drinks. Of this total 57 strains had been recovered in manitol medium (manitol, yeast extract, peptone), 12 in YMG medium (glucose, manitol, yeast extract, ethanol, acetic acid), 41 in enrichment medium (De Ley and Swings) and later in the GYC medium (glucose, yeast extract and calcium carbonate). 68 strains were identified as Gram negative bacilli rods. Of these, 31 were characterized biochemically as belonging to the Acetobacteriaceae family as they were catalase positive, oxidase negative and producers of acid from glucose. The characterization of these strains was complemented with the biochemistry tests: gelatin liquefaction, nitrate reduction, indole and H2S production, oxidation of ethanol to acetic acid and molecular tests for genus identification. Only eight strains were characterized as pertaining to the Gluconobacter genus. The strains are maintained in collection cultures at the Microbiology Laboratory of the Biology Department at the São Paulo State University (UNESP) in Assis, stored in malt extract at -196 ºC.

Development and characterization of orally-disintegrating films for propolis delivery

This study aimed at evaluating the effect of different concentrations of hydrolyzed collagen (HC) on the properties of an orally disintegrating film containing propolis ethanol extract (PEE) as an active component. The films were evaluated in terms of total phenols, mechanical properties, solubility, contact angle, disintegration time, and microstructure. The films were prepared by casting with 2 g of protein mass (gelatin and HC), 30 g of sorbitol/100 g of protein mass, and 100 g of PEE/100 g of protein mass. HC was incorporated at concentrations of 0, 10, 20, and 30 g/100 g of protein mass. It was found that increased concentrations of HC reduced tensile strength and increased elongation; however, all films showed plastic behavior. An increase in solubility at 25 ºC, a reduction in the contact angle, and disintegration time were also observed. Thus, higher concentrations of collagen led to more hydrophilic and more soluble polymeric matrices that showed shorter dissolution time, favoring the use of these materials as carriers for active compounds to be delivered in the oral cavity.

Development and optimization of a HPLC-RI method for the determination of major sugars in apple juice and evaluation of the effect of the ripening stage

The sugars in apple juice prove its authenticity and its sensory and nutritional properties. The aim of this study was to develop and validate a simple analytical method using high performance liquid chromatography with refractive index detection (HPLC-RI) to determinate and quantify the sugars sucrose, D-glucose, D-fructose, and D-sorbitol polyol in apple juices, as well as to analyze the juices from the Fuji suprema and Lis Gala cultivars at three ripening stages. The analytical performance parameters evaluated indicated that the method was specific for the compounds analyzed, and the linearity of the calibration curves of sugars showed high correlation coefficients (close to 1.0). The limits of detection and quantification are consistent with recommendations available in the literature for this type of matrix. Sample preparation is simple and generates small amount of residues. Over 70% of the sugars were determined in the juices of apples at the pre-ripe stage, with an increase during senescence. This method is applicable for the determination of sugars in juices and evaluation of apple ripening.

Survival of Shiga toxin-producing Escherichia coli O157:H7 in Minas frescal cheese

Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) O157:H7 strains (isolated by cattle’s faeces and a reference strain, EDL933), were inoculated into pasteurized milk (102 and 103 cells.mL–1) to prepare the Minas frescal cheese. As control was used uninfected milk. Physicochemical and microbiological analyses were performed to milk and elaborated cheese. The O157:H7 strains were quantified in the stages of cheese processing and during 0, 2, 4, 5, 7, 10 and 15 storage days at 8 °C onto Sorbitol MacConkey Agar supplemented with potassium tellurite and cefixime (CT-SMAC). O157:H7 was not present in the pasteurised milk prior to the artificial inoculation. At the end of the processing the cheese had 10 to 100 times more STEC O157:H7 than the initial inoculum. During the storage, the Minas frescal cheese exhibited the largest population increase on the 4th and 5th day when inoculated with 102 and 103 cells.mL–1, respectively. Additionally, viable cells were found up to the 10th and 15th day, according to the amount of initial inoculum. This number of cells is able to cause infection in humans, and therefore, Minas frescal cheese, even when stored under refrigeration, is a potential vehicle of disease caused by STEC O157:H7.