Estratégias de cultivo para produção dos plásticos biodegradáveis poli(3-Hidroxibutirato) e poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) por bactérias

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are carbon and energy storage materials that are accumulated as intracellular granules in a variety of microorganisms during unbalanced growth. PHAs have drawn attention due to their properties similar to conventional plastics and complete biodegradability. They can be used for food and cosmetics packaging, and in medicine and agriculture. However, their applicability is reduced because of their high production cost compared to conventional plastics. An overview on production strategies of poly(3-hydroxybutyrate) and poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) aiming at reducing the production costs is presented.

Produção de poli(3-hidroxibutirato) por Cupriavidus Necator em meio hidrolisado de amido de arroz com suplementação de óleo de soja em diferentes temperaturas

Poly (3-hydroxybutyrate) (P(3HB)) is a biopolymer, completely biodegradable, which has similar properties to fuel-based polymers. However to make it economically competitive it is necessary the study of cheap sources of substrate. The influence of hydrolyzed rice starch supplemented with soybean oil at different temperatures (30, 35 and 40 °C) was studied in the production of P(3HB) by C. necator. The percentage of P(3HB) produced in the cultures at 30, 35 °C was 30, 39% and 35, 43% without and with supplementation of oil, respectively. The culture at 40 °C showed no production phase due to a possible oxygen limitation. These results demonstrate that hydrolyzed rice starch supplemented with soybean oil increases the yield of P(3HB) and temperature of 35 ºC is the most favorable for biopolymer production.

Glicólise do poli(3-hidroxibutirato) por via enzimática

Poly(3-hydroxybutyrate), PHB, is a polymer with broad potential applications because of its biodegradability and biocompatibility. However, its high crystallinity is a limiting factor for many applications. To overcome this drawback, one strategy currently employed involves the reduction of the molecular weight of PHB with the concomitant formation of end-functionalized chains, such as those obtained via glycolysis. The glycolysis of PHB can be catalyzed by acid, base, or organometallic compounds. However, to our knowledge, there are no reports regarding PHB glycolysis catalyzed enzymatically. Among the major types of enzymes used in biocatalysis, the lipases stand out because they have the ability to catalyze reactions in both aqueous and organic media. Thus, in this study, we performed the enzymatic glycolysis of PHB using the lipase Amano PS (Pseudomonas cepacia) with ethane-1,2-diol (ethylene glycol) as the functionalizing agent. The results indicated that the glycolysis was successful and afforded hydroxyl-terminated oligomeric PHB polyols. Nuclear magnetic resonance spectra of the products showed characteristic signals for the terminal hydroxyl groups of the polyols, while thermogravimetric and differential scanning calorimetry analyses confirmed an increase in the thermal stability and a decrease in the crystallinity of the polyols compared with the starting PHB polymer, which were both attributed to the reduction in the molecular weight due to glycolysis.

EXTRAÇÃO DE POLI(3-HIDROXIBUTIRATO), PRODUZIDO POR Cupriavidus necator, COM CARBONATO DE PROPILENO

The environmental impact of plastic waste has attracted worldwide attention. Amid the current context of increasing concern for the environment, biodegradable plastics have been widely studied as a replacement for synthetic plastics. Poly(3-hydroxybutyrate) (P(3HB)) is a biopolymer stored as an intracellular energy and reserve source in many microorganisms. Because it is an intracellular product, P(3HB) must be extracted from the cells at the end of the culture. The purpose of this study was to investigate the effect of extraction time, heating temperature, first standing time (after filtration and extraction), second standing time (after P(3HB) precipitation) and solvent amount, during the process of extracting P(3HB) from Cupriavidus necator DSM 545, using propylene carbonate as solvent. The extraction kinetic of P(3HB) with propylene carbonate from thermally treated biomass was evaluated at different temperatures. The physical properties of the P(3HB) obtained were also evaluated. In this case, P(3HB) obtained at optimal conditions of recovery (98%) and purity (99%) was used. Results showed that temperature was the most important factor in these responses for the range of values studied (110-150 ºC).

Determinação de parâmetros de validação de métodos cromatográficos para análise de 5-hidroximetilfurfural e açúcares em amostras de processo de produção de polímero biodegradável

A eficiência de métodos para análise de 5-hidroximetilfurfural por cromatografia líquida de alta eficiência com detecção na região do ultravioleta e determinação de sacarose, glicose e frutose por cromatografia líquida com detecção por índice de refração foi avaliada. Após otimização das condições analíticas, os principais parâmetros de validação (linearidade, limite de quantificação, limite de detecção, recuperação, sensibilidade e precisão) foram determinados e demonstraram que os procedimentos analíticos podem ser aplicados para o controle do processo de produção de poli(3-hidroxibutirato).

Otimização e validação de metodologia cromatográfica para determinação simultânea de composição monomérica em polímero biodegradável

O biopolímero poli(3-hidroxibutirato) PHB, importante pelas suas propriedades de biodegradabilidade e biocompatibilidade, pode apresentar melhores características termoplásticas quando estruturalmente modificado com anidrido maleico (AM). Para avaliar a proporção de anidrido maleico presente nos filmes de PHB com a proporção no intervalo de 0 a 20% de AM para o PHB, foram otimizadas as condições experimentais e determinados os principais parâmetros de validação para a análise simultânea de derivados de PHB e AM, utilizando-se cromatografia em fase gasosa (GC). Os resultados demonstram que o procedimento analítico pode ser aplicado com confiabilidade.

Bactérias diazotróficas em solos sob seringueira

Diversos relatos evidenciam os benefícios de procariotos fixadores de nitrogênio atmosférico no crescimento e na nutrição de muitas espécies vegetais; entretanto, não há, até o momento, nenhum trabalho visando à prospecção desses microrganismos na rizosfera da seringueira (Hevea brasiliensis). Assim, os objetivos deste trabalho foram verificar a ocorrência de bactérias diazotróficas em solos sob plantio de seringueira, assim como em suas raízes, e isolar e caracterizar essas bactérias. Para essa finalidade, coletaram-se amostras de solo e de raízes finas de seringueiras cultivadas no Campus Experimental da Universidade Federal de Lavras (Lavras, MG) para inoculação em meios de cultura semissólidos sem N na forma combinada, de modo a favorecer o crescimento de algumas espécies de bactérias diazotróficas. Foram obtidos 19 isolados nas amostras de solo, e não houve crescimento de bactérias fixadoras de nitrogênio nas culturas com amostras de raízes. A caracterização celular e das colônias desses isolados indicou que 17 deles produzem grande quantidade de exopolissacarídeo elástico, algumas vezes cartilaginoso. Eles são todos Gram-negativos, com formato celular de bastonete, imóveis e com dois glóbulos de poli-β-hidroxibutirato (PBH), um em cada extremidade do bastonete. O sequenciamento do 16S rDNA e sua análise filogenética confirmaram que isolados representativos desse grupo pertencem ao gênero Beijerinckia (B. indica e B. derxii) e que os outros dois isolados Gram-positivos pertencem ao gênero Bacillus. A presença da nitrogenase - a enzima responsável pela fixação biológica do nitrogênio atmosférico (FBN) - foi confirmada por meio da técnica de redução do acetileno. Conclui-se que, no solo sob plantio de seringueira, houve predominância de diazotróficas de vida livre pertencentes ao gênero Beijerinckia (B. indica e B. derxii), não havendo indícios de bactérias endofiticas ou rizosféricas.

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.

Determinação de baixas concentrações de cobre em águas naturais por espectrofotometria de absorção atômica em chama usando um sistema SIA com uma coluna de poli(etilenimina)

This paper describes a sequential injection analysis (SIA) set-up coupled to a flame atomic absorption spectrometer (FAAS) to accomplish the determination of low concentrations of copper in drinking waters. Copper is first retained under neutral media in an on-line 29x1.6 mm column filled with poly(ethylenimine) immobilised on silica gel. The retained analyte is then eluted by flowing through the column 250 mL of a nitric acid solution. The selection of 3.85 ml of sample enabled to obtain a detection limit of 0.27 mug/L and a sampling rate of about 24 samples/h. There was a good agrement between the results of 12 samples furnished by the proposed procedure and by electrothermal atomic absorption spectrometry. Repeatability assessment gave a relative standard deviation of 1.3 % after ten replicate analysis of a sample containing about 70 mug/L in copper..

Controle da biossíntese de poli-hidroxialcanoatos bacterianos através do fluxo de substratos

Manipulation of the flux of substrates was utilized to control the amount of 3-hydroxyvalerate and 3-hydroxy-4-pentenoate produced by Burkohlderia sp. The 3HV production rate was directly proportional to the propionic acid uptake rate with the last one completely directed to 3HV biosynthesis. The 3HPE production rate was inversely proportional to the sucrose uptake rate probably due to operation of the glyoxylate cycle.

Desenvolvimento e caracterização de nanocápsulas de poli (L-lactídeo) contendo benzocaína

In this paper we describe the preparation poly (L-lactide) (PLA) nanocapsules as a drug delivery system for the local anesthetic benzocaine. The characterization and in vitro release properties of the system were investigated. The characterization results showed a polydispersity index of 0.14, an average diameter of 190.1± 3 nm, zeta potential of -38.5 mV and an entrapment efficiency of 73%. The release profile of Benzocaine loaded in PLA nanocapsules showed a significant different behavior than that of the pure anesthetic in solution. This study is important to characterize a drug release system using benzocaine for application in pain treatment.

Eletrodo modificado com filme de poli aminoácido para determinação de hidrazina em água de caldeira

Eletrodos de carbono vítreo foram modificados com filmes de poli ácido glutâmico (PAG) pela eletropolimerização do ácido glutâmico em tampão fosfato pH 7,0, utilizando-se varreduras sucessivas de potencial entre ­0,8 a +2,0 V. Os eletrodos modificados foram aplicados na determinação de hidrazina, a qual é pré-concentrada na superfície através da interação entre grupos carboxílicos livres no filme e grupo amino da hidrazina. Embora a hidrazina não seja oxidada em intervalo útil de potencial sobre eletrodo convencional, no eletrodo modificado caracteriza-se pelo pico de oxidação em potencial de +0,57 V usado para fins analíticos. Gráfico de calibração linear foi obtido no intervalo de concentração entre 4 x 10-5 a 1 x 10-3 mol L-1, usando voltametria de pulso diferencial. O limite de detecção foi de 1,2 x 10-6 mol L-1. O método foi aplicado para a determinação de hidrazina em amostras coletadas de água de caldeira com recuperação de 94%.

Influência do grau de hidrólise do poli(vinil álcool) nas propriedades físicas de filmes à base de blendas de gelatina e poli(vinil álcool) plastificados com glicerol

O objetivo deste trabalho foi o estudo do efeito do Grau de Hidrólise (GH) do poli(vinil álcool) (PVA) nas propriedades dos filmes à base de blendas de gelatina suína e PVA com dois GH. Os filmes foram produzidos com soluções com 2 g de macromoléculas/100 g de solução, contendo 23,1 g de PVA.100 g-1 de macromoléculas e 25 g de glicerol/100 g de macromoléculas. As propriedades mecânicas e térmicas, cor, opacidade, umidade e solubilidade, além de espectros de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) dos filmes, foram estudadas. As soluções foram analisadas por reometria dinâmica. Os filmes produzidos com o PVA de menor GH foram mais higroscópicos e mais solúveis. Mas o tipo de PVA não afetou a cor, afetando a opacidade e o brilho dos filmes. O PVA com maior GH proporcionou filmes mais resistentes, e o PVA de menor GH produziu filmes mais resistentes à tração, embora menos deformáveis na perfuração. O GH do PVA não afetou a temperatura de transição vítrea dos filmes, determinada na primeira varredura, mas a afetou na segunda varredura. Os resultados das análises de FTIR corroborraram com esses resultados. As propriedades viscoelásticas das soluções não foram afetadas pelo GH do PVA, muito possivelmente por se tratar de soluções diluídas.

Ácidos graxos trans em óleos vegetais refinados poli-insaturados comercializados no estado de São Paulo, Brasil

Neste trabalho são apresentados os resultados da composição de ácidos graxos, principalmente trans, de óleos vegetais poli-insaturados refinados, coletados no comércio do estado de São Paulo entre os anos de 2005 e 2007. Foram analisadas 34 amostras de óleo de soja, 7 de girassol, 2 de canola e 6 de milho. Os ésteres metílicos de ácidos graxos foram preparados por transesterificação alcalina a frio e analisados por cromatografia gasosa em coluna capilar de 100 m (SP 2560), após a otimização das condições analíticas. Dezesseis amostras de óleo de soja, duas de canola e quatro de girassol apresentaram níveis de ácidos graxos trans acima de 2,0% (p/p de ésteres metílicos). De acordo com a Resolução RDC 360/2003 da ANVISA/MS, é obrigatória a declaração dos níveis de ácidos graxos trans na rotulagem dos alimentos embalados quando os teores forem superiores a 0,2 g na porção do alimento. No caso de óleos vegetais, a porção é de 13 mL (uma colher de sopa) e, portanto, na rotulagem nutricional de várias amostras deverá constar valor superior a zero. A melhoria no processo de refino dos óleos vegetais insaturados como soja, canola e girassol, pelo controle das temperaturas de desodorização, poderá contribuir para atender às recomendações da Organização Mundial de Saúde, no sentido de minimizar os níveis de ácidos graxos trans dos alimentos preservando a saúde da população.

Linfoma não-Hodgkin envolvendo tonsila palatina: relato de 3 casos

O objetivo deste trabalho consiste em relatar três casos de linfoma não-Hodgkin (LNH) com acometimento de tonsilas palatinas acompanhados no Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (HUCFF) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), com pequena revisão de literatura. Os LNH acometem sítios extra-nodais em 25-30% dos casos. Dos casos extra-nodais, 10-30% acometem cabeça e pescoço. Destes casos de LNH em cabeça e pescoço, 60-70% estão presentes no anel de Waldeyer, e deste grupo, algumas séries relatam que 80% encontram-se na tonsila palatina. Concluímos, portanto, que o acometimento das tonsilas pelo LNH constitui uma apresentação incomum desta malignidade hematológica, que merece atenção e destaque para que seja feito diagnóstico precoce, seguido de tratamento e acompanhamento corretos.