Glicerol quinase de levedura de panificação

Pós-graduação em Alimentos e Nutrição - FCFAR

Gel particles in the sea-surface microlayer during an experimental study

Since the early 80's, the sea-surface microlayer (SML) has been hypothesized as being a gelatinous film. Recent studies have confirmed this characteristic, which confers properties that mediate mass and energy fluxes between ocean and atmosphere, including the emission of primary organic aerosols from marine systems. We investigated SML thickness and composition in five replicate indoor experiments between September and December 2010. During each experiment, the SML and underlying seawater were sampled from four seawater tanks: one served as control, and three were inoculated with Thalassiosira weissflogii grown in chemostats at 180, 380 and 780 ppm pCO2. We examined organic material enrichment factors in each tank, paying particular attention to gel particles accumulation such as polysaccharidic Transparent Exopolymer Particles (TEP) and the proteinaceous Coomassie Stainable Particles (CSP). While previous studies have observed carbohydrates and TEP enrichment in the microlayer, little is yet known about proteinaceous gel particles in the SML. Our experiments show that CSP dominate the gelatinous composition of the SML. We believe that the enrichment in CSP points to the importance of bacterial activity in the microlayer. Bacteria may play a pivotal role in mediating processes at the air-sea interface thanks to their exudates and protein content that can be released through cell disruption.

The Golgi and Endoplasmic Reticulum Remain Independent during Mitosis in HeLa Cells

Partitioning of the mammalian Golgi apparatus during cell division involves disassembly at M-phase. Despite the importance of the disassembly/reassembly pathway in Golgi biogenesis, it remains unclear whether mitotic Golgi breakdown in vivo proceeds by direct vesiculation or involves fusion with the endoplasmic reticulum (ER). To test whether mitotic Golgi is fused with the ER, we compared the distribution of ER and Golgi proteins in interphase and mitotic HeLa cells by immunofluorescence microscopy, velocity gradient fractionation, and density gradient fractionation. While mitotic ER appeared to be a fine reticulum excluded from the region containing the spindle-pole body, mitotic Golgi appeared to be dispersed small vesicles that penetrated the area containing spindle microtubules. After cell disruption, M-phase Golgi was recovered in two size classes. The major breakdown product, accounting for at least 75% of the Golgi, was a population of 60-nm vesicles that were completely separated from the ER using velocity gradient separation. The minor breakdown product was a larger, more heterogenously sized, membrane population. Double-label fluorescence analysis of these membranes indicated that this portion of mitotic Golgi also lacked detectable ER marker proteins. Therefore we conclude that the ER and Golgi remain distinct at M-phase in HeLa cells. To test whether the 60-nm vesicles might form from the ER at M-phase as the result of a two-step vesiculation pathway involving ER–Golgi fusion followed by Golgi vesicle budding, mitotic cells were generated with fused ER and Golgi by brefeldin A treatment. Upon brefeldin A removal, Golgi vesicles did not emerge from the ER. In contrast, the Golgi readily reformed from similarly treated interphase cells. We conclude that Golgi-derived vesicles remain distinct from the ER in mitotic HeLa cells, and that mitotic cells lack the capacity of interphase cells for Golgi reemergence from the ER. These experiments suggest that mitotic Golgi breakdown proceeds by direct vesiculation independent of the ER.

Parasitization of Manduca sexta larvae by the parasitoid wasp Cotesia congregata induces an impaired host immune response

During oviposition, the parasitoid wasp Cotesia congregata injects polydnavirus, venom, and parasitoid eggs into larvae of its lepidopteran host.. the tobacco hornworm, Manduca sexta. Polydnaviruses (PDVs) suppress the immune system of the host and allow the juvenile parasitoids to develop without being encapsulated by host hemocytes mobilized by the immune system. Previous work identified a gene in the Cotesia rubecula PDV (CrV1) that is responsible for depolymerization of actin in hemocytes of the host Pieris rapae during a narrow temporal window from 4 to 8 h post-parasitization. Its expression appears temporally correlated with hemocyte dysfunction. After this time, the hemocytes recover, and encapsulation is then inhibited by other mechanism(s). In contrast, in parasitized tobacco hornworm larvae this type of inactivation in hemocytes of parasitized M. sexta larvae leads to irreversible cellular disruption. We have characterized the temporal pattern of expression of the CrV1-homolog from the C. congregata PDV in host fat body and hemocytes using Northern blots, and localized the protein in host hemocytes with polyclonal antibodies to CrV1 protein produced in P. rapae in response to expression of the CrV1 protein. Host hemocytes stained with FITC-labeled phalloidin, which binds to filamentous actin, were used to observe hemocyte disruption in parasitized and virus-injected hosts and a comparison was made to hemocytes of nonparasitized control larvae. At 24 h post-parasitization host hemocytes were significantly altered compared to those of nonparasitized larvae. Hemocytes front newly parasitized hosts displayed blebbing, inhibition of spreading and adhesion, and overall cell disruption. A CrV1-homolog gene product was localized in host hemocytes using polyclonal CrV1 antibodies, suggesting that CrV1-like gene products of C. congregata's bracovirus are responsible for the impaired immune response of the host. (C) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Production of Enzymatically active ketosteroid isomerase following insoluble expression in Escherichia coli

Enzymatically active Delta(5)-3-ketosteroid isomerase (KSI) protein with a C-terminus his(6)-tag was produced following insoluble expression using Escherichia coli. A simple, integrated process was used to extract and purify the target protein. Chemical extraction was shown to be as effective as homogenization at releasing the inclusion body proteins from the bacteria] cells, with complete release taking less than 20 min. An expanded bed adsorption (EBA) column utilizing immobilized metal affinity chromatography (IMAC) was then used to purify the denatured KSI-(His(6)) protein directly from the chemical extract. This integrated process greatly simplifies the recovery and purification of inclusion body proteins by removing the need for mechanical cell disruption, repeated inclusion body centrifugation, and difficult clarification operations. The integrated chemical extraction and EBA process achieved a very high purity (99%) and recovery (89%) of the KSI-(His(6)), with efficient utilization of the adsorbent matrix (9.74 mg KSI-(His(6))/mL adsorbent). Following purification the protein was refolded by dilution to obtain the biologically active protein. Seventy-nine percent of the expressed KSI-(His(6)) protein was recovered as enzymatically active protein with the described extraction, purification, and refolding process. In addition to demonstrating the operation of this intensified inclusion body process, a plate-based concentration assay detecting KSI-(His(6)) is validated. The intensified process in this work requires minimal optimization for recovering novel his-tagged proteins, and further improves the economic advantage of E. coli as a host organism. (c) 2006 Wiley Periodicals, Inc.

Obtenção de concentrado proteico do farelo de arroz e avaliação das propriedades químicas e funcionais

Esta dissertação é composta por 5 artigos.

Crescimento celular e produção de carotenoides pela microalga haematococcus pluvialis

O crescimento celular da microalga Haematococcus pluvialis e a bioprodução de carotenoides são influenciados pelas diferentes condições de cultivo. Dentre os corantes naturais, a astaxantina tem importante aplicação farmacêutica, cosmética e na indústria de alimentos. Este pigmento além de colorir, possui propriedades biológicas, dentre elas a atividade antioxidante. A produção de astaxantina através do cultivo de H. pluvialis pode alcançar até 4% do peso seco da microalga. O objetivo desse trabalho foi avaliar o crescimento celular, bem como a produção de carotenoides pela microalga Haematococcus pluvialis em diferentes condições de cultivo e a atividade antioxidante dos extratos carotenogênicos. Foram utilizados os meios autotróficos Blue Green-11 (BG-11), BAR (Barbera Medium) e BBM (Bold Basal Medium) e os meios mixotróficos BBM e glicose e BBM e acetato de sódio, empregando 10 ou 20% de inóculo em pHs iniciais de 6, 7 ou 8, aeração de 0,30 L.min-1 , sob iluminância de 6 Klx, 24±1ºC durante 15 dias em fotobiorreatores de 1 L. A concentração celular foi avaliada diariamente através de leitura de absorvância a 560 nm. A ruptura celular foi realizada através de 0,05 g de células secas com 2 mL de dimetilsulfóxido e a concentração de carotenoides totais determinada a partir de leitura espectrofotométrica a 474 nm. Os meios de cultivo BG-11, BBM e glicose e BBM e acetato de sódio apresentaram, respectivamente, o maior crescimento celular e produção de carotenoides totais de 0,64, 1,18 e 0,68 g.L-1 , e 3026,66, 2623,12 e 2635,38 µg.g-1 , empregando 10% de inóculo em pH inicial de 7. Com base nesses resultados, foram selecionados esses três meios para dar continuidade ao trabalho. O meio de cultivo BBM e acetato de sódio obteve o melhor valor de concentração celular máxima, com 1,29±0,07 g.L-1 e de carotenoides totais 5653,56 µg.g-1 empregando pH inicial de 7 e concentração de inóculo de 20%. Este meio foi selecionado para a realização dos cultivos com injeção de 30 % de CO2 uma vez ao dia durante 1 hora, realizados durante 22 dias, em pH inicial de 7 e 20% de inóculo, com 30% de injeção de CO2 uma vez ao dia durante 1 hora. Nestas condições o crescimento celular alcançou o máximo de 1,13 g.L-1 (10 dias), carotenoides totais específicos de 2949,91 µg.g-1 e volumétricos de 764,79 µg.g-1 .L-1 (22 dias). A capacidade antioxidante dos extratos carotenogênicos também foi avaliada pelos métodos DPPH, FRAP e ABTS, não sendo possível quantificá-la através do DPPH e FRAP. Por outro lado, utilizando o método ABTS, em 90 minutos de reação, o poder de inibição encontrado foi de 35,70 % μg-1 . Assim, a condição que mais se destaca é a utilização do meio de cultivo BBM e acetato de sódio, com pH inicial 7, com 20% de inóculo, 0,30 L.min-1 de aeração, 6 Klx e 24±1ºC, uma vez que o crescimento celular e a bioprodução de carotenoides foi significativamente superior quando comparada às demais condições estudadas. Além disso, os carotenoides produzidos pela H. pluvialis, nesta condição, apresentaram capacidade antioxidativa.

Recuperação de carotenóides microbianos por diferentes técnicas de ruptura celular

O objetivo deste trabalho foi utilizar diferentes técnicas químicas (dimetilsulfóxido, ácido clorídrico, acético e lático), técnicas mecânicas (banho ultrassônico, abrasão com pérolas de vidro, maceração com terra diatomácea, ruptor ultrassônico e imersão em nitrogênio líquido) e técnica enzimática (preparado enzimático comercial Glucanex®) para a recuperação de carotenoides a partir da ruptura da parede celular das leveduras Sporidiobolus pararoseus e Rhodotorula mucilaginosa isoladas de amostras ambientais. Para isso a obtenção de biomassa foi realizada através de cultivos submersos no meio YM, a 25 °C, 180 rpm por 168 h. Para a ruptura celular, a operação de congelamento da biomassa (-18°C por 48 h) foi estudada. Os métodos de secagem convencional por ar forçado (35°C/48h) e liofilização (-80°C/48h, em ultrafreezer, seguido de liofilizador até alcançar 2% de umidade da amostra) também foram avaliados. Nas técnicas químicas aplicadas, o dimetilsulfóxido apresentou os melhores resultados para as duas leveduras, porém o seu uso é limitado devido a sua toxicidade. Para S. pararoseus, os maiores valores encontrados foram para o ácido clorídrico, seguido do acético e do lático, sendo detectada diferença entre eles quando aplicado o congelamento. Com R. mucilaginosa, os maiores valores foram encontrados para os ácidos acético e lático, seguido do ácido clorídrico, no qual o congelamento da biomassa também não influenciou a recuperação dos carotenoides. Dentre as técnicas mecânicas estudadas, para a levedura S. pararoseus, o banho ultrassônico e a abrasão com pérolas de vidro apresentaram os resultados mais promissores comparados ao DMSO (84,79±2,34 e 76,87±2,06 μg/g respectivamente), onde o processo de congelamento da biomassa não influenciou positivamente no percentual de extratibilidade e na concentração específica dos carotenoides quando utilizada estas técnicas. Com Rhodotorula mucilaginosa, o banho ultrassônico propiciou a recuperação da maior concentração específica de carotenoides (193,5±25,8 μg/g), sendo que o processo de congelamento também não influenciou positivamente no percentual de extratibilidade e na concentração específica dos carotenoides. Através do Delineamento Central Composto Rotacional (DCCR) 23 foi possível avaliar que a levedura S. pararoseus não demonstrou nenhum efeito sob as variáveis pH, temperatura e concentração de enzima. Assim, a melhor condição de trabalho escolhida foi pH 7,4, 30 ºC e concentração de enzima de 1,0 g/gcs, onde apresentou a concentração específica de 42,6 μg/g e volumétrica de 308 μg/L de carotenoides. Para R. mucilaginosa, a condição ótima foi definida como 1,0 g/gcs, pH 5,0 e temperatura de 30 ºC, onde foi encontrado 115,1±8,1 μg/g e 470,1±38,8 μg/L para a concentração específica e volumétrica de carotenoides, respectivamente. A utilização de técnicas combinadas empregando banho ultrassônico e lise enzimática não proporcionou melhorias nos resultados para ambas as leveduras. A liofilização provocou um ganho de 20% e 13,7% na concentração específica dos carotenoides das leveduras S. pararoseus e R. mucilaginosa, respectivamente, onde o congelamento da biomassa não influenciou significativamente (p<0,05) a recuperação de carotenoides provenientes das duas leveduras, podendo ser eliminada do processo. Assim, para S. pararoseus o banho ultrassônico e as pérolas de vidro apresentaram os melhores resultados na recuperação de carotenoides, e para R. mucilaginosa o melhor resultado foi alcançado com o banho ultrassônico.

Produção e extração da enzima anidrase carbônica e de ficobiliproteínas a partir de microalgas

Muito interesse tem sido focado no potencial biotecnológico das microalgas, principalmente devido à identificação de diversas substâncias sintetizadas por estes organismos, dentre elas a anidrase carbônica e as ficobiliproteínas. A anidrase carbônica é uma metaloenzima que catalisa a hidratação reversível do CO2 em bicarbonato com alta eficiência, sendo utilizada para captação de CO2 através de sistemas biológicos. A C-ficocianina e a aloficocianina, corantes naturais, são os dois principais componentes das ficobiliproteínas em cianobactérias e apresentam diversas aplicações dentro da indústria alimentícia, cosmética e farmacêutica. O objetivo principal desta tese foi avaliar a produção e a extração da anidrase carbônica e das ficobiliproteínas a partir de diferentes microalgas. Para isso, primeiramente foi realizado uma investigação da produção da anidrase carbônica pela microalga Dunaliella tertiolecta, onde foi estudada a extração da enzima e sua aplicação em sistemas de captura enzimática de CO2. Posteriormente foi avaliada a produção da enzima ao longo do cultivo de diferentes microalgas marinhas e dulcícolas (Dunaliella tertiolecta, Tetraselmis sueccica, Phaeodactylum tricornutum, Nannochloropsis oculata, Isochysis galbana, Chlorella vulgaris e Scenedesmus obliquus). A produção da enzima e de ficobiliproteínas, também, foi estudada para as cianobactérias Spirulina platensis LEB 52, Spirulina sp. LEB 18 e Synechococcus nidulans. Todos os cultivos foram acompanhados em termos de biomassa e pH. Por último, foi realizado um estudo de extração da enzima de P. tricornutum e extração conjunta da anidrase carbônica e de ficobiliproteínas da cianobactéria S. sp. LEB 18. Os cultivos foram realizados em frascos erlenmeyer contendo os meios Conway (marinhas), BG-11 (dulcícolas) e Zarrouk 20% (cianobactérias). Na avaliação da ruptura celular foram testadas as técnicas de maceração em gral e pistilo, agitação em vórtex com pérolas de vidro, sonicação com pérolas de vidro, homogeneizador ultrassônico, secagem, congelamento e descongelamento e a combinação de tratamentos. Maiores rendimentos de extração da enzima a partir da microalga D. tertiolecta foram obtidos utilizando tratamento ultrassônico, juntamente com baixas concentrações de biomassa úmida (0,1 e 0,2 g/L), e a mesma apresentou potencial para aplicação em processos de captação enzimática do CO2. Durante os cultivos, a microalga C. vulgaris se destacou como maior produtora da enzima anidrase carbônica, atingindo valores de atividade enzimática de 44,0 U/L. As cianobactérias apresentaram valores de atividade entre 41,6 e 45,9 U/L, sendo que a S. sp. LEB 18 foi a que apresentou maiores produções de C-ficocianina e aloficocianina no ponto de máxima atividade volumétrica, 65,9 e 82,2 µg/mL, respectivamente. A enzima extraída da biomassa de S. platensis LEB 52 catalisou a hidratação do CO2 que precipitou na forma de CaCO3. Maiores rendimentos de extração da enzima a partir das microalgas P. tricornutum e S. sp. LEB 18 foram obtidos utilizando homogeneizador ultrassônico, que foram 31,3 U/g e 25,5 U/g, respectivamente. A biomassa de S. sp. LEB 18, também apresentou potencial para a extração de ficobiliproteínas, obtendo- se altas concentrações de C-ficocianina (100,5 mg/g) e aloficocianina (69,9 mg/g). Através dos resultados obtidos, pode-se verificar a potencialidade das microalgas e das cianobactérias para produção da enzima anidrase carbônica e das ficobiliproteínas, biomoléculas de alto valor industrial. Este trabalho apresenta processos eficientes para a extração da enzima e de ficobiliproteínas tanto para escala laboratorial como industrial.

Ruptura celular, extração e encapsulamento de Astaxantina de Haematococcus pluvialis (Volvocales, Chlorophyta)

O interesse na produção de astaxantina de fontes naturais vem aumentando significativamente, devido principalmente à sua capacidade como potente agente antioxidante. Na obtenção da astaxantina por via biotecnológica, a microalga Haematococcus pluvialis é um dos micro-organismos industrialmente mais interessantes. Entretanto, como a maioria dos carotenoides, a astaxantina é uma molécula altamente insaturada que pode ser facilmente degradada por processos térmicos. Em função desta instabilidade, uma possibilidade que se abre, a fim de proteger sua atividade biológica de fatores ambientais e reforçar a sua estabilidade física, é o encapsulamento. Neste sentido, este trabalho vem contribuir em inovações relacionadas ao desenvolvimento de tecnologia para ruptura celular, extração e nanoencapsulamento de astaxantina produzida por via biotecnológica, mais especificamente de astaxantina obtida através do cultivo de H. pluvialis. Neste estudo, os cultivos foram realizados em meio BBM e acetato de sódio e conduzidos a temperatura constante de 25±1 ºC em fotobiorreatores de 1 L com aeração por borbulhamento de ar de 300 mL.min-1 , agitação manual diária e sob iluminância constante de 444 µmol fótons.m-2 s -1 durante 15 dias, sendo inoculados com suspensão de microalgas previamente preparada, na proporção de 10%, e pH ajustado em 7,0. A biomassa foi recuperada dos cultivos por centrifugação e seca a 35 °C por 48 h. Em seguida, foram empregadas diferentes técnicas de ruptura celular (química, mecânica e enzimática). Após a ruptura, foi realizada a extração dos carotenoides e a quantificação dos carotenoides totais (µg.g-1 ) e da extratibilidade (%). Entre os solventes testados no método de ruptura química, o diclorometano foi o selecionado para a extração dos pigmentos carotenoides. Dentre as técnicas mecânicas de ruptura celular, a maceração da biomassa congelada com terra diatomácea resultou na maior extratibilidade e carotenoides totais (66,01% e 972,35 μg.g-1 ). A melhor condição de lise da parede celular de H. pluvialis, utilizando o preparado enzimático Glucanex® , ocorreu em pH do meio reacional de 4,5 a 55 ºC, com atividade inicial de β-1,3-glucanase de 0,6 U.mL-1 e um tempo de reação de 30 min, alcançando-se 17,73% de atividade lítica relativa. Nestas condições, com a reação enzimática assistida por ultrassom sem congelamento prévio da biomassa, atingiu-se 83,90% e 1235,89 µg.g -1 , respectivamente, para extratibilidade e carotenoides totais. Dentre as técnicas combinadas testadas, a maceração com terra diatomácea associada à lise enzimática apresentou valores de extratibilidade e carotenoides totais de, respectivamente, 93,83% e 1382,12 µg.g-1 . No encapsulamento do extrato contendo astaxantina obtido por lise enzimática associada por ultrassom, envolvendo a coprecipitação com PHBV (poli(3-hidroxibutirato-cohidroxivalerato)) em fluidos supercríticos, o aumento da pressão tendeu a reduzir o diâmetro da partícula formada, enquanto que o aumento da relação biomassa contendo astaxantina:diclorometano usada na etapa de extração incrementou o percentual de encapsulamento e a eficiência de encapsulamento para ambas pressões testadas (80 e 100 bar). Os maiores valores de percentual de encapsulamento (17,06%) e eficiência de encapsulamento (51,21%) foram obtidos nas condições de 80 bar e relação biomassa:diclorometano de 10 mg.mL -1 . Nestas condições, o diâmetro médio de partícula foi de 0,228 µm. Com base nos resultados obtidos, técnicas para a obtenção de astaxantina de H. pluvialis e seu encapsulamento foram desenvolvidas com sucesso, podendo ser extendidas a outros produtos intracelulares de microalgas.

Obtenção e caracterização de queratinase de bacillus sp. P45 a partir de coprodutos e aplicação na produção de queijos cremosos enriquecidos com chia e quinoa

As proteases constituem 60-65% do mercado global das enzimas industriais e são utilizadas na indústria de alimentos no processo de amaciamento de carne, na síntese de peptídeos, preparo de fórmulas infantis, panificação, cervejarias, produtos farmacêuticos, diagnósticos médicos, como aditivos na indústria de detergentes e na indústria têxtil no processo de depilação e transformação do couro. Proteases específicas produzidas por micro-organismos queratinolíticos são chamadas de queratinases e distinguem-se de outras proteases pela maior capacidade de degradação de substratos compactos e insolúveis como a queratina. Atualmente, processos que apontem o uso total das matérias-primas e que não resultem em impactos negativos ao meio ambiente tem ganhado destaque. Dentro desta temática, destacam-se a reutilização da farinha de penas residual durante o cultivo do Bacillus sp. P45 para produção de proteases e a biomassa residual de levedura, ambas com elevados teores de proteínas, podendo ser utilizadas no cultivo do Bacillus sp. P45 para obtenção de proteases. O objetivo deste trabalho foi obter a enzima queratinase purificada em grandes quantidades, sua caracterização, bem como a sua aplicação em processos de coagulação enzimática do leite para o desenvolvimento de um queijo cremoso enriquecido com farinha de chia e quinoa. Além disso, aplicar diferentes coprodutos para produção de enzimas proteolíticas e queratinolíticas. A presente tese foi dividida em quatro artigos: no primeiro foi realizado a obtenção da queratinase purificada em maiores quantidades e a determinação dos parâmetros de estabilidade térmica e a influência de componentes químicos na atividade enzimática. A obtenção da enzima em maiores quantidades alcançou fatores de purificação de 2,6, 6,7 e 4,0 vezes, paras 1º SAB, 2º SAB e diafiltração, respectivamente. A recuperação enzimática alcançou valores de 75,3% para o 1º SAB, 75,1% no 2º sistema e 84,3% na diafiltração. A temperatura de 55ºC e o pH 7,5 foram determinados como ótimos para atividade da enzima queratinase. O valor da energia de desativação (Ed) médio foi de 118,0 kJ/mol e os valores de z e D variaram de 13,6 a 18,8ºC, e 6,9 a 237,3 min, respectivamente. Além disso a adição de sais (CaCl2, CaO, C8H5KO4 e MgSO4) elevou a atividade da enzima na presença destes compostos. O segundo artigo apresenta a aplicação da queratinase como coagulante de leite bovino e sua aplicação na obtenção de queijo cremoso enriquecido com chia e quinoa. A enzima mostrou atividade de coagulação semelhante ao coagulante comercial, na concentração de 30mg/mL. A enzima purificada foi empregada de forma eficiente na fabricação do queijo cremoso, que apresentou valores de pH de 5,3 e acidez de 0,06 a 0,1 mol/L, com elevação durante os 25 dias de armazenamento. O terceiro artigo apresenta o perfil do queijo cremoso enriquecido com farinha de chia e quinoa, o qual apresentou alto índice de retenção de água (>99,0%) e baixos valores de sinérese (<0,72%). Elevados teores de fibras foi verificado (3,0 a 5,0%), sugerindo seu consumo como fonte de fibras. As análises microbiológicas foram de acordo com a legislação vigente. Na análise sensorial foi verificado altos valores de suavidade ao paladar e verificado maiores valores de consistência e untabilidade nas amostras com maiores concentrações de nata e quinoa. O quarto artigo traz a extração de β-galactosidase por ultrassom e o uso da biomassa residual da levedura, bem como o uso de farinha de penas residuais como substrato para obtenção de proteases. O ultrassom foi eficiente para ruptura celular e extração de β-galactosidase, apresentando alta atividade (35,0 U/mL) e rendimento (876,0 U/g de biomassa). A maior atividade proteolítica (1300 U/mL em 32 h) e queratinolítica (89,2 U/mL) verificadas ocorreram utilizando-se a biomassa e a farinha de penas residuais, respectivamente. Maior produtividade proteolítica (40,8 U/mL/h) foi verificado no meio utilizando biomassa residual como substrato. Já a maior produtividade queratinolítica (2,8 U/mL/h) foi alcançada utilizando farinha de penas reutilizada.

Efficient P(3HB) extraction from Burkholderia sacchari cells using non-chlorinated solvents

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Effect of pre-treatments and post-treatments on drying products

Freeze drying technology can give good quality attributes of vegetables and fruits in terms of color, nutrition, volume, rehydration kinetics, stability during storage, among others, when compared with solely air dried ones. However, published scientific works showed that treatments applied before and after air dehydration are effective in food attributes, improving its quality. Therefore, the hypothesis of the present thesis was focus in a vast research of scientific work that showed the possibility to apply a pre-treatment and a post-treatment to food products combined with conventional air drying aiming being close, or even better, to the quality that a freeze dried product can give. Such attributes are the enzymatic inactivation, stability during storage, drying and rehydration kinetics, color, nutrition, volume and texture/structure. With regard to pre-treatments, the ones studied along the present work were: water blanching, steam blanching, ultrasound, freezing, high pressure and osmotic dehydration. High electric pulsed field was also studied but the food attributes were not explained on detailed. Basically, water and steam blanching showed to be adequate to inactivate enzymes in order to prevent enzymatic browning and preserve the product quality during long storage periods. With regard to ultrasound pre-treatment the published results pointed that ultrasound is an effective pre-treatment to reduce further drying times, improve rehydration kinetics and color retention. On the other hand, studies showed that ultrasound allow sugars losses and, in some cases, can lead to cell disruption. For freezing pre-treatment an overall conclusion was difficult to draw for some food attributes, since, each fruit or vegetable is unique and freezing comprises a lot of variables. However, for the studied cases, freezing showed to be a pre-treatment able to enhance rehydration kinetics and color attributes. High pressure pre-treatment showed to inactivate enzymes improving storage stability of food and showed to have a positive performance in terms of rehydration. For other attributes, when high pressure technology was applied, the literature showed divergent results according with the crops used. Finally, osmotic dehydration has been widely used in food processing to incorporate a desired salt or sugar present in aqueous solution into the cellular structure of food matrix (improvement of nutrition attribute). Moreover, osmotic dehydration lead to shorter drying times and the impregnation of solutes during osmose allow cellular strengthens of food. In case of post-treatments, puffing and a new technology denominated as instant controlled pressure drop (DIC) were reported in the literature as treatments able to improve diverse Abstract Effect of Pre-treatments and Post-treatments on Drying Products x food attributes. Basically, both technologies are similar where the product is submitted to a high pressure step and the process can make use of different heating mediums such as CO2, steam, air and N2. However, there exist a significant difference related with the final stage of both which can comprise the quality of the final product. On the other hand, puffing and DIC are used to expand cellular tissues improving the volume of food samples, helping in rehydration kinetics as posterior procedure, among others. The effectiveness of such pre and/or post-treatments is dependent on the state of the vegetables and fruits used which are also dependent of its cellular structure, variety, origin, state (fresh, ripe, raw), harvesting conditions, etc. In conclusion, as it was seen in the open literature, the application of pre-treatments and post-treatments coupled with a conventional air dehydration aim to give dehydrated food products with similar quality of freeze dried ones. Along the present Master thesis the experimental data was removed due to confidential reasons of the company Unilever R&D Vlaardingen

Selective disruption of Tcf7l2 in the pancreatic β cell impairs secretory function and lowers β cell mass.

Type 2 diabetes (T2D) is characterized by β cell dysfunction and loss. Single nucleotide polymorphisms in the T-cell factor 7-like 2 (TCF7L2) gene, associated with T2D by genome-wide association studies, lead to impaired β cell function. While deletion of the homologous murine Tcf7l2 gene throughout the developing pancreas leads to impaired glucose tolerance, deletion in the β cell in adult mice reportedly has more modest effects. To inactivate Tcf7l2 highly selectively in β cells from the earliest expression of the Ins1 gene (∼E11.5) we have therefore used a Cre recombinase introduced at the Ins1 locus. Tcfl2(fl/fl)::Ins1Cre mice display impaired oral and intraperitoneal glucose tolerance by 8 and 16 weeks, respectively, and defective responses to the GLP-1 analogue liraglutide at 8 weeks. Tcfl2(fl/fl)::Ins1Cre islets displayed defective glucose- and GLP-1-stimulated insulin secretion and the expression of both the Ins2 (∼20%) and Glp1r (∼40%) genes were significantly reduced. Glucose- and GLP-1-induced intracellular free Ca(2+) increases, and connectivity between individual β cells, were both lowered by Tcf7l2 deletion in islets from mice maintained on a high (60%) fat diet. Finally, analysis by optical projection tomography revealed ∼30% decrease in β cell mass in pancreata from Tcfl2(fl/fl)::Ins1Cre mice. These data demonstrate that Tcf7l2 plays a cell autonomous role in the control of β cell function and mass, serving as an important regulator of gene expression and islet cell coordination. The possible relevance of these findings for the action of TCF7L2 polymorphisms associated with Type 2 diabetes in man is discussed.

Pancreatic Alpha-Cell Dysfunction Contributes to the Disruption of Glucose Homeostasis and Compensatory Insulin Hypersecretion in Glucocorticoid-Treated Rats

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