Bioconversion of agro-industrial wastes for the production of fibrinolytic enzyme from Bacillus halodurans IND18: Purification and biochemical characterization

Background: Agro-wastes were used for the production of fibrinolytic enzyme in solid-state fermentation. The process parameters were optimized to enhance the production of fibrinolytic enzyme from Bacillus halodurans IND18 by statistical approach. The fibrinolytic enzyme was purified, and the properties were studied. Results: A two-level full factorial design was used to screen the significant factors. The factors such as moisture, pH, and peptone were significantly affected enzyme production and these three factors were selected for further optimization using central composite design. The optimum medium for fibrinolytic enzyme production was wheat bran medium containing 1% peptone and 80% moisture with pH 8.32. Under these optimized conditions, the production of fibrinolytic enzyme was found to be 6851 U/g. The fibrinolytic enzyme was purified by 3.6-fold with 1275 U/mg specific activity. The molecular mass of fibrinolytic enzyme was determined by sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis, and it was observed as 29 kDa. The fibrinolytic enzyme depicted an optimal pH of 9.0 and was stable at a range of pH from 8.0 to 10.0. The optimal temperature was 60°C and was stable up to 50°C. This enzyme activated plasminogen and also degraded the fibrin net of blood clot, which suggested its potential as an effective thrombolytic agent. Conclusions: Wheat bran was found to be an effective substrate for the production of fibrinolytic enzyme. The purified fibrinolytic enzyme degraded fibrin clot. The fibrinolytic enzyme could be useful to make as an effective thrombolytic agent.

Isolamento, seleção e cultivo de leveduras com potencia biotecnológico para a produção de endo-xilaneses

Xilanases são enzimas que catalisam a hidrólise das xilanas e têm sido em grande parte, obtidas a partir de bolores e bactérias. No entanto poucos estudos têm sido relatados sobre a produção destas enzimas por leveduras. O presente trabalho teve como objetivo isolar leveduras de diferentes fontes vegetais visando à produção de xilanases, além de maximizar sua produção, estudar o uso de diferentes fontes de nitrogênio e cultivar as leveduras em meios contendo coprodutos agroindustriais. As amostras de alimentos e resíduos foram enriquecidas em caldo extrato de malte e levedura e isoladas em Ágar Nutriente Wallerstein, as leveduras isoladas foram, a seguir, avaliadas quanto à capacidade de degradar xilana presente no meio e produzir halos de hidrólise, os quais foram visualizados através do uso do corante vermelho congo. Os micro-organismos selecionados como potenciais produtores de xilanase foram crescidos em meio complexo líquido e as atividades enzimáticas de endoxilanase, β-xilosidase, carboximetilcelulase, celulase total, pH e concentração de biomassa foram avaliadas ao longo de 96 h de cultivo. Dentre as leveduras isoladas, sete foram selecionadas, e a 18Y foi a que apresentou a maior atividade de endo- xilanase (2,7 U.mL-1 ), sendo esta isolada de chicória e identificada como Cryptococcus laurentii. Esta estirpe apresentou capacidade de produzir xilanase com baixos níveis de celulase, sendo assim selecionada neste trabalho. A maximização de endo-xilanase foi avaliada fazendo uso de planejamento experimental onde primeiramente foi realizado um planejamento fracionário 2 6-2 para verificar os efeitos do pH inicial e as concentrações de xilana, peptona, (NH4)2SO4, extrato de levedura e KH2PO4 sobre a atividade enzimática. Após selecionar as variáveis xilana, peptona, pH e extrato de levedura foi realizado um delineamento composto central rotacional (24 ) onde todos os cultivos foram mantidos a 30°C, 150 rpm durante 96 h sendo retiradas alíquotas para determinação das atividades, pH e biomassa. A produção máxima foi de 6,9 U.mL-1 usando 10,0 g.L-1 de extrato de levedura, 10,0 g.L-1 de peptona, 10,0 g.L-1 de xilana, 1,0 g.L-1 de (NH4)2SO4 em pH 6,5 o que permitiu um incremento de mais de 250% sobre a atividade. Posteriormente foram realizados ensaios avaliando diferentes fontes e concentrações de nitrogênio orgânico e inorgânico. A presença de NH4NO3 e (NH₄)₂SO₄ usados na concentração de 3% proporcionaram as maiores atividades de endo-xilanase (6,2 e 6,0 U.mL-1 respectivamente). O sulfato de amônio foi selecionado e fixado em 1 g.L-1 e logo após um planejamento completo 22 foi realizado onde as variáveis xilana e extrato de levedura foram estudadas e as demais fixadas. As condições ótimas estabelecidas para a produção da enzima foram: concentração de xilana de 18,6 g.L-1 , concentração de extrato de levedura de 10 g.L-1 atingindo 14 U.mL-1 . Após a maximização enzimática estudou-se o crescimento de Pichia pastoris NRRL Y-1603 e Cryptococcus laurentti em cinco substratos agroindustriais visando a possibilidade estes substratos substituírem a xilana em cultivos para a produção de endo-xilanase. Os ensaios foram realizados utilizando os subtratos pré-tratados com NaOH 4% e não tratados. Para inserção dos mesmos aos meios de cultivo, estes foram moídos e adicionados na concentração de 2%. O pré-tratamento para todos as fontes de hemicelulose foi eficiente e promoveu aumento nas atividades produzidas. Cryptococcus laurentti apresentou maior atividade enzimática (8,7 U.mL-1 ) em farelo de arroz desengordurado e pré- tratado enquanto que a levedura Pichia pastoris NRRL Y-1603 apresentou sua melhor condição para produção de endo-xilanase quando cultivada em meio contendo casca de aveia e o farelo de arroz pré-tratados, alcançando atividades máximas de 7,6 e 7,5 U.mL-1 .

Relación entre los riesgos percibidos por los trabajadores en minería subterránea y los accidentes de trabajo y enfermedades laborales

Introducción: La minería es considerada uno de los sectores económicos más importantes por su capacidad para generar recursos en su propio sector y en otros sectores como metalmecánica, agricultura e informática entre otros, y por su contribución al desarrollo socioeconómico sostenible de las poblaciones. Objetivo: Determinar la relación entre los riesgos percibidos por los trabajadores que laboran en minería subterránea en 3 departamentos de Colombia y los Accidentes de Trabajo (AT) y Enfermedades Laborales (EL). Materiales y Métodos: Estudio de corte transversal en 476 trabajadores de minería subterránea. Se incluyeron variables independientes (características sociodemográficas y laborales y percepción del riesgo) y variables dependientes (enfermedad laboral y accidente de trabajo), obtenidas a través de una entrevista directa aplicada por profesionales de la salud previamente capacitados. Para el análisis estadístico se utilizó la Prueba Exacta de Fisher, el Odds Ratio (OR) con el Intervalo de Confianza (IC) del 95%. Resultados: En los trabajadores de minería subterránea en los departamentos de Boyacá, Cundinamarca y Santander, se encontró relación estadística significativa entre la accidentalidad con la percepción de riesgo por iluminación (OR= 2.059, IC= 95%: 1.116, 3.798, p=0.013), percepción de riesgo por movimientos repetitivos (OR= 1.951, IC= 95%: 0.998, 3.815, p=0.034), percepción de riesgo por ruido (OR= 2.275, IC= 95%: 0.974, 5.312, p=0.039) y percepción de riesgo por manejo de cargas (OR= 1.778, IC= 95%: 0.969, 3.264, p=0.041). Conclusión: se encontró que existe una relación significativa entre la percepción de riesgo de los trabajadores de minería subterránea con accidentes de trabajo y que no existe relación entre esta percepción y las enfermedades laborales.

O uso de farelo de trigo na alimentação de vacas bubalinas leiteiras em pastagem de Canarana erecta lisa, Echinochloa pyramidalis.

1974

Efeito do fósforo e da micorriza sobre o crescimento e a absorção de nutrientes por mudas de seringueira (Hevea brasiliensis Muell Arg.).

Avaliaram-se os efeitos da micorriza vesicular-arbuscular e das doses de fósforo sobre o crescimento e a absorção de nutrientes em mudas de seringueira, em casa-de-vegetação. Os tratamentos constaram de três doses de fósforo: 0,9; 1,8 e 2,7 g de P2O5/planta, tendo como fonte o superfosfato triplo, e dois tratamentos de inoculação: não-inoculado e inoculado com Gigaspora margarita, ambos em solo não-esterilizado. Os parâmetros analisados foram infecção radicular, altura das plantas, diâmetro do caule, peso da matéria seca da parte aérea, teor foliar e absorção de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Fe, Mn e Zn em materiais coletados nove meses após a instalação do experimento. A aplicação da dose de 2,7 g de P2O5/planta favoreceu a infecção radicular e 2,7 g dc P2O5/planta. O fornecimento de B ao solo, na concentração de 1 mg/kg, induziu níveis do toxicidade nas plantas.

Phytate-phosphorus and phytase contents on the relative weight of organs, intestinal morphometry and performance of broilers.

ABSTRACT: In order to evaluate the efficiency of phytase in diets with low and high phytate phosphorus (PP) content, as a consequence of wheat bran inclusion, on the relative weight of organs, intestinal morphometry and performance, three hundred and eighty-four male Cobb500 broilers were housed in metabolic cages. Animals were assigned into four treatments in a 2x2 factorial scheme in a randomized block design with eight replicates of 12 birds each. From 11 days of age birds received experimental diets, which consisted of: Diet low in PP; Diet low in PP with phytase (500FTU kg-1); Diet with a high PP and Diet with a high PP with phytase (500FTU kg-1). At 22 and 32 days of age two birds were slaughtered in order to collect gizzard, heart, liver, cecum, cloacal bursa, and at 32 days, a portion of the duodenum, jejunum and ileum was collected for morphometric evaluation. From 22 to 32 days of age average feed intake, average weight gain, average body weight and feed conversion ratio were also evaluated. Data were subjected to analysis of variance, fixed effects of diet and phytase and interaction between factors as well as the random block effects were tested. There was no significant interaction for the variables studied, concluding that phytase in diets with low or high phytate phosphorus content did not change the relative weight of organs, intestinal morphometrics and performance; only isolated effects were observed. RESUMO: Para avaliar a eficiência da fitase em dietas com baixo e alto teor de fósforo fítico (PP), em função da inclusão ou não do farelo de trigo, sobre o peso relativo de órgãos, morfometria intestinal e desempenho, foram alojados 384 frangos de corte, machos da linhagem Cobb500, em gaiolas metabólicas. Os animais foram distribuídos em quatro tratamentos em um arranjo fatorial 2x2 em delineamento de blocos casualizados com oito repetições e 12 aves por unidade experimental (UE). A partir de 11 dias de idade as aves receberam as dietas experimentais, que consistiram em: Dieta com baixo teor de PP; Dieta com baixo teor de PP com fitase (500FTU kg-1); Dieta com alto teor de PP e Dieta com alto teor de PP com fitase (500FTU kg-1). Aos 22 e 32 dias de idade foram abatidas duas aves por UE para coletar a moela, coração, fígado, ceco, bolsa cloacal, e aos 32 dias foi coletada uma porção do duodeno, jejuno e íleo para avaliação da morfometria. No período de 22 a 32 dias de idade foram avaliados o consumo médio de ração, ganho de peso médio, peso médio corporal e a conversão alimentar. Os dados foram submetidos à análise de variância, onde foram testados os efeitos fixos de dieta e fitase e a interação entre os fatores, bem como o efeito aleatório de bloco. Não foi observada interação significativa para nenhuma das variáveis estudadas, concluindo-se que a fitase em dietas com baixo ou alto de PP não altera o peso relativo dos órgãos, a morfometria intestinal e o desempenho, apenas efeitos isolados foram observados.