Nanopartículas de poli-hidroxibutirato-co-valerato como suporte para a imobilização da lipase de Candida antarctica fração B

This work evaluates the immobilization of Candida antarctica lipase (Fraction B) using poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PHBV) nanoparticles as support. The effects of immobilization time (30-150 min) and pH (5-10) on lipase loading were evaluated. The stability of the immobilized enzyme towards temperature (40, 60, and 80 ºC), reuse and storage (at 4 ºC) were also determined. Furthermore, to assess its potential application in a system of interest, the immobilized lipase was used as a catalyst in the esterification of geraniol with oleic acid. The results indicated a time of 120 minutes and pH of 7 as optimal for immobilization. A 21 hour exposure of the PHBV-lipase derivative to 60 ºC showed a 33% reduction of the initial activity while storage at 4 ºC led to a residual activity (5% of the original activity). The derivative was used without significant loss of activity for 4 successive cycles. The use of the immobilized lipase as a catalyst in the production of geranyl oleate led to about 88% conversion of the initial reactants to products.

Inmovilización de enzimas lignocelulolíticas en nanopartículas magnéticas

Due to the need for more efficient, economical and environmentally-friendly technological processes, the use of enzymes has increased. However, reuse of enzymatic hydrolytic complex is required. The immobilization of enzymes provides a basis for stability and allows their reuse reflected in aspects of economic feasibility. Magnetic nanoparticles are a promising supports since their magnetic character allows retrieval by applying an external magnetic field. This article presents an analysis and discussion of methods of biocatalyst immobilization, emphasizing lignocellulolytic enzymes immobilized in magnetic nanoparticles and their applications for the production of high-value compounds such as bioethanol.

Nanocompósitos entre nanotubos de carbono e nanopartículas de platina: preparação, caracterização e aplicação em eletro-oxidação de álcoois

The synthesis and characterization of different platinum nanoparticle/carbon nanotube nanocomposite samples are described along with the application of these nanocomposites as electrocatalysts for alcohol oxidation. Samples were prepared by a biphasic system in which platinum nanoparticles (Pt-NPs) are synthesized in situ in contact with a carbon nanotube (CNT) dispersion. Variables including platinum precursor/CNT ratio, previous chemical treatment of carbon nanotubes, and presence or absence of a capping agent were evaluated and correlated with the characteristic of the synthesized materials. Samples were characterized by Raman spectroscopy, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and transmission electron microscopy. Glassy carbon electrodes were modified by the nanocomposite samples and evaluated as electrocatalysts for alcohol oxidation. Current densities of 56.1 and 79.8/104.7 mA cm-2 were determined for the oxidation of methanol and ethanol, respectively.

Desenvolvimento de reator tipo "dip catalyst" para filmes poliméricos contendo nanopartículas de metais de transição

This article describes the development of a new catalytic reactor designed to operate with nanoparticle-embedded polymer thin films. Stabilization of metal nanoparticles in films that serve as catalysts in organic reactions is relatively new; therefore, the development of reactors to facilitate their use is necessary. We describe in detail the preparation of the GDCR reactor-type "dip catalyst" and its evaluation in the Suzuki - Miyaura cross-coupling reaction of phenylboronic acid and 4-bromoanisole catalyzed by palladium nanoparticle-embedded cellulose acetate thin film (CA/PD(0)). Compared with earlier prototypes, GDCR reactor showed excellent results when operating with CA/PD(0) thin films.

NANOPARTÍCULAS DE PROTEÍNA ISOLADA DE SOJA EM ÁGUA: EFEITO DA FORÇA IÔNICA E DAS CONCENTRAÇÕES DE PROTEÍNA E SURFACTANTE

Soft nanoparticles of size 200-400 nm were obtained from soybean protein isolate (SPI). The particles were formed and suspended in water by the coacervation of aqueous suspensions of SPI in hostile buffered aqueous solutions in the presence of surfactants. We investigate the effect of storage, ionic strength, and concentrations of SPI and surfactant on nanoparticle size and zeta potential. Transmission electron microscopy images and scattering techniques (SLS/ DLS) revealed that the particles are spherical, with hydrophilic chains at the surface.

Nanopartículas magnéticas: o cobalto

O desenvolvimento de nanopartículas magnéticas tem sido levado a cabo devido à sua importância tecnológica. Os materiais nanoparticulados magnéticos exibem uma série de propriedades interessantes, entre as quais citam-se as propriedades elétricas, ópticas, magnéticas e químicas. As nanoestruturas podem ser utilizadas em microeletrônica e em medicina, como em: memória magnética, transporte magnético de complexos bioquímicos, imagem de ressonância magnética, entre outras. As propriedades magnéticas de nanopartículas são muito sensitivas aos seus tamanhos e às suas formas. Nesse sentido, muitos esforços têm sido realizados com o intuito de controlar a forma e a distribuição do tamanho das nanopartículas. Nas últimas décadas nanoestruturas constituídas por óxidos de ferro foram intensamente estudadas. Todavia, mais recentemente, o foco das pesquisas tem se voltado para outros metais de transição. Dentre estes, o cobalto vem sendo investigado em decorrência de sua alta susceptibilidade magnética. Neste contexto, o presente artigo tem o objetivo de apresentar e efetuar uma análise comparativa das mais significativas vias sintéticas empregadas até o presente momento para se obter nanopartículas de cobalto.

Avaliação de quitosana, aplicada em pós-colheita, na proteção de uva 'Itália' contra Botrytis cinerea

Perdas significativas ocorrem durante o armazenamento e a comercialização de uvas de mesa devido, principalmente, à ocorrência do mofo cinzento (Botrytis cinerea Pers.:Fr.) e, para o controle de patógenos emprega-se, geralmente, o dióxido de enxofre (SO2). Diante da restrição crescente ao uso de produtos químicos em pós-colheita, tem ocorrido considerável interesse em métodos alternativos de controle. Este trabalho teve como principal objetivo avaliar os efeitos da quitosana, na proteção pós-colheita de uva 'Itália' contra B. cinerea. In vivo, avaliou-se o efeito direto e indireto da quitosana pelo tratamento dos cachos de uva, antes e após a inoculação com o patógeno. Utilizou-se quitosana nas concentrações de 0,00; 0,25; 0,50; 1,00; 1,50 e 2,00 % (v/v). Para inoculação, em 10 bagas de cada cacho de uva foram feitos ferimentos de ±2 mm de profundidade, procedendo-se em seguida, a aspersão da suspensão de conídios (±10(5) conídios.mL-1) de B. cinerea. Após os tratamentos, os cachos foram mantidos a 25±1 °C / 80-90 % UR e avaliados diariamente quanto à incidência e severidade da podridão. Avaliações in vitro do efeito do produto sobre o patógeno também foram realizadas analisando-se o crescimento micelial e a germinação dos conídios de B. cinerea. A solução de quitosana, nas concentrações de 1,5 e 2,0 % (v/v), quando empregada após a inoculação com B cinerea, reduziu significativamente o índice de doença no entanto, quando os cachos foram tratados antes da inoculação, não houve efeito significativo do tratamento sobre o desenvolvimento da doença. Nos ensaios in vitro, a solução de quitosana, nas maiores concentrações, suprimiu o crescimento micelial do patógeno e retardou a germinação dos conídios.

Ação de quitosana sobre o desenvolvimento de Plasmopara viticola e Elsinoe ampelina, in vitro e em videiras cv. Isabel

Este trabalho teve como objetivos avaliar o efeito da quitosana no controle dos fungos Plasmopara viticola e Elsinoe ampelina, agentes causais do míldio e da antracnose da videira, respectivamente. As concentrações de 0, 20, 40, 80 e 160 mg L-1 de quitosana foram utilizadas nos seguintes experimentos: testes de crescimento micelial, de germinação de esporos e ensaio em condições de campo. Para os dois últimos ensaios, adicionou-se tratamentos padrões com mancozeb e calda bordalesa. Verificou-se redução no crescimento micelial de E. ampelina sendo que a maior concentração de quitosana (160 mg L-1) reduziu em 57% o desenvolvimento do fungo, 192 horas após incubação. Nos testes de germinação, a dose de 160 mg L-1 de quitosana reduziu a germinação de esporos de E. ampelina em aproximadamente 98% e de P. viticola em 60%, não diferindo dos tratamentos com calda bordalesa e mancozeb. Nos ensaios a campo as maiores doses de quitosana (80 e 160 mg L-1) apresentaram um decréscimo na severidade de antracnose entre 93 e 81%. Para o míldio, a concentração de 160 mg L-1 apresentou um decréscimo de aproximadamente 81%. Baseando-se nestes resultados, pode-se concluir que a quitosana tem um grande potencial no controle do míldio e da antracnose da videira.

Efeito da quitosana na emergência, desenvolvimento inicial e caracterização bioquímica de plântulas de Acacia mearnsii

A quitosana é um polímero que vem sendo testado na proteção e indução de resistência em frutos, contra patógenos causadores de podridões. O presente trabalho teve como objetivo principal testar o efeito do tratamento de sementes de Acacia mearnsii com esse produto, bem como seu efeito no desenvolvimento inicial e na caracterização bioquímica das plântulas. Para tanto realizou-se este trabalho na Unepe de Silvicultura e no Laboratório de Fitossanidade da Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Câmpus Dois Vizinhos. As sementes de Acacia mearnsii foram tratadas com diferentes concentrações de quitosana (0; 0,25; 0,5; 1 e 2%) e plantadas em tubetes com o substrato contaminado com o fungo Rhizoctonia solani. Avaliou-se aos 22 dias após a semeadura, a porcentagem de emergência, o índice de velocidade de emergência, a altura das plântulas, o comprimento da radícula, a massa da matéria fresca, além das variáveis bioquímicas dos tecidos foliares, o teor de proteínas totais e de compostos fenólicos e a atividade da enzima fenilalanina amônia-liase (FAL). Os resultados obtidos demonstraram que o uso de concentrações de quitosana entre 0,6 e 0,9% foram mais favoráveis à emergência e ao desenvolvimento das plântulas. Bioquimicamente, a quitosana demonstrou capacidade de alteração do teor de proteínas e da atividade da FAL, enzima a qual, está no ponto de ramificação entre o metabolismo primário e o secundário, indicando a possibilidade de ter havido ativação do sistema de defesa vegetal das plântulas, pelo tratamento das sementes com quitosana.

Estabilidade de emulsões de d-limoneno em quitosana modificada

A quitosana é um biopolímero produzido a partir da quitina, presente na casca de crustáceos. Atualmente, o estudo de suas propriedades se deve às suas diversas utilizações nas áreas farmacêutica e alimentícia. A quitosana utilizada neste estudo foi quimicamente modificada para tornar-se solúvel em água (quitosana succinilada). Estudou-se a estabilidade de emulsões com d-limoneno para que estes dados sejam úteis na sua posterior utilização como agente de encapsulação de d-limoneno por liofilização. Sua estabilidade foi analisada por espectrofotometria, em diferentes temperaturas, e por cromatografia gasosa associada à técnica da análise do espaço livre, à temperatura ambiente. Sua caracterização foi feita por microscopia óptica. Emulsões de maltodextrina com d-limoneno foram utilizadas para comparação já que maltodextrinas são muito usadas como agentes de encapsulação de aromas. Observou-se boa estabilidade de emulsões de quitosana succinilada com d-limoneno ao longo do tempo e características muito distintas em relação às observadas em emulsões de maltodextrina com d-limoneno. Pode-se concluir neste estudo que emulsões de quitosana succinilada com d-limoneno apresentaram características favoráveis à encapsulação de aromas.

Eficiência de diferentes moléculas na redução dos sintomas da queima das bainhas em arroz e no crescimento de Rhizoctonia solani in vitro

Este estudo verificou a eficiência da aplicação de diferentes moléculas em reduzir o comprimento relativo da lesão (CRL) da queima das bainhas em arroz. Plantas dos cultivares BR-Irga 409 e Labelle foram cultivadas em solução nutritiva e inoculadas com Rhizoctonia solani, no estádio de máximo perfilhamento. Às 24 horas antes da inoculação, as bainhas das plantas foram pulverizadas com soluções de silicato de potássio (SP), silicato de potássio + fósforo (SP+F), Acibenzolar-S-Metil (ASM), fungicida Carbendazim, quitosana desacetilada (QD), etileno (ET) e fosfito de potássio (FP). Plantas cujas bainhas foram pulverizadas com água destilada serviram como testemunhas. O efeito das moléculas contidas nesses produtos no crescimento micelial de R. solani foi testado in vitro. Para BR-Irga 409, o CRL foi menor com a aplicação do FP, em relação aos demais tratamentos, exceto o Carbendazim. A aplicação do Carbendazim reduziu em 86,1% o CRL, em relação à testemunha. O CRL foi significativamente menor no cultivar BR-Irga 409 do que no 'Labelle', com aplicação do FP. O crescimento micelial de R. solani foi reduzido apenas pelo FP e Carbendazim, em comparação com os demais tratamentos. Não houve diferença significativa entre os tratamentos testemunha, SP e SP+F para a concentração de Si nas bainhas das plantas dos dois cultivares.

Atividades de quitinase e beta-1,3-glucanase após eliciação das defesas do tomateiro contra a mancha-bacteriana

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de eliciadores biológicos e químicos sobre as atividades de duas proteínas relacionadas à patogênese (PR), quitinase e beta-1,3-glucanase, em folhas de tomateiro, e avaliar o potencial desses eliciadores na redução do progresso da mancha-foliar causada por Xanthomonas campestris pv. vesicatoria. Plantas de tomateiro da cultivar Santa Cruz Kada foram pulverizadas com: acibenzolar-S-metil (ASM; 0,2 g L-1); formulação biológica proveniente de biomassa cítrica, denominada Ecolife (5 mL L-1); suspensão de quitosana (MCp; 200 g L-1), proveniente de micélio de Crinipellis perniciosa; extrato aquoso de ramos de lobeira (Solanum lycocarpum) infectados por C. perniciosa (VLA; 300 g L-1). As plantas foram desafiadas com um isolado virulento da bactéria, quatro dias depois das pulverizações. Plantas pulverizadas com extratos biológicos mostraram redução da mancha-bacteriana. ASM proporcionou 49,3% de proteção, e foi igual à MCp e Ecolife e superior ao VLA. Este último não diferiu significativamente de MCp e Ecolife. Observou-se maior atividade das duas enzimas nas plantas tratadas, principalmente nas primeiras horas após as pulverizações.

Ativação de defesa em cacaueiro contra a murcha-de-verticílio por extratos naturais e acibenzolar-S-metil

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de extratos fúngicos e vegetais na redução da murcha-de-verticílio do cacaueiro, as atividades da peroxidase e polifenoloxidase e o conteúdo de lignina. Mudas de cacaueiro foram pulverizadas com filtrado de micélio de Rhizopus sp. (FMR), quitosana de Rhizopus sp. (QMR) e Trichoderma sp. (QMT), extratos de casca in natura e seca de maracujá, extrato metanólico de casca seca de frutos de maracujá (MMS) e acibenzolar-S-metil (ASM - 0.2 mg mL-1) e sete dias depois, submetidas à inoculação de Verticillium dahliae. O ASM reduziu a murcha-de-verticílio em 38,0%, seguido dos extratos FMR, QMT, MMS e QMR, que apresentaram reduções em 22,8, 20,1, 19,2 e 15,7%, respectivamente, em relação à testemunha. Plantas pulverizadas com ASM ou FMR seguidas de inoculação apresentaram aumento da atividade de peroxidase aos oito dias após a pulverização, comparadas às respectivas testemunhas, com pico aos 18 dias após a pulverização. ASM e FMR aumentaram a atividade de polifenoloxidase aos quatro dias após a pulverização. Maiores concentrações de lignina foram obtidas em plantas tratadas com FMR e FMR seguido de inoculação. FMR é um potencial indutor de resistência para manejo de murcha-de-verticílio em cacaueiro.

Controle alternativo de podridões pós‑colheita de framboesas

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de tratamentos pré-colheita sobre a ocorrência de podridões pós-colheita e sobre os atributos de qualidade de framboesas (Rubus idaeus L.) 'Heritage'. As frutas foram pulverizadas com um dos seguintes tratamentos: água destilada (controle), 6 g L-1 de quitosana, 100 mg L-1 de dióxido de cloro, Bacillus amyloliquefaciens, Curtobacterium pusillum ou Saccharomyces cerevisiae. Foram realizadas colheitas aos 3, 7 e 14 dias após a aplicação dos tratamentos. Após cada uma das colheitas, realizadas no estádio de maturação comercial (coloração rosa), as frutas foram inoculadas individualmente com suspensão de conídios (2x10(5) conídios mL-1) de Botrytis cinerea ou Rhizopus stolonifer. As frutas foram mantidas a 12±0,5ºC por sete dias e avaliadas quanto à incidência de podridões e quanto aos principais atributos de qualidade. Bacillus amyloliquefaciens, C. pusillum e S. cerevisiae proporcionaram menor área abaixo da curva de progresso da incidência das podridões por Botrytis e Rhizopus. Os agentes de controle biológico avaliados não interferem negativamente sobre os atributos de qualidade das frutas, e, portanto, são alternativas potenciais no controle de podridões pós-colheita de framboesas.

Uso de revestimento comestível e conservação pós-colheita de goiaba

Objetivou-se desenvolver um revestimento comestível antimicrobiano e avaliar sua eficiência na conservação de goiaba. Os frutos foram submetidos a cinco tratamentos: sem revestimento, revestimento de amido de mandioca, revestimento de amido de mandioca com ácido acético e revestimento de amido de mandioca com 1,0% e 1,5% de quitosana. As análises realizadas foram: cor da polpa e casca, firmeza, perda de massa, sólidos solúveis e contagem de fungos filamentosos e leveduras. A coloração verde da casca dos frutos tratados com revestimentos contendo 1,0% e 1,5% de quitosana foi mantida, e a coloração da polpa de todos os tratamentos mudou de rósea para vermelho intenso durante o armazenamento. Os frutos tratados com revestimento contendo quitosana apresentaram menor perda de massa quando comparados aos frutos-controle. Houve redução no teor de sólidos solúveis para os frutos-controle durante o armazenamento, enquanto nos outros tratamentos, o teor de açúcar foi mantido até o 8º dia. Os revestimentos antimicrobianos apresentaram menores contagens de fungos filamentosos e leveduras quando comparados ao controle. O uso de revestimentos comestíveis antimicrobianos contribui na conservação de goiaba, aumentando a vida útil pós-colheita.