Produção de isolado proteico proveniente de subprodutos da indústria de aves em diferentes escalas

A indústria de aves brasileira destaca-se economicamente, onde um total de 12,3 milhões de toneladas foi produzido no país em 2013. Esta produção em larga escala gera considerável volume de subprodutos, chegando até 35% da ave viva. Tais resíduos são convertidos, por processos tradicionais, em produtos de baixo valor comercial, como por exemplo, farinhas. O processo de variação de pH constitui um importante processo alternativo de obtenção de proteínas com melhores características funcionais e nutricionais. Estudar as variáveis do processo, efetuando aumento dimensional, é fundamental para aplicação das tecnologias desenvolvidas no laboratório e posterior definição final de processos industriais. A produção de isolados proteicos seria uma tecnologia atraente no aproveitamento de subprodutos da indústria de frango, convertendo-os em uma ótima fonte proteica, agregando valor ao produto obtido. Este trabalho teve por objetivo produzir isolados proteicos em diferentes escalas, utilizando subprodutos não comestíveis da indústria de frango. Foi estudada a solubilização das proteínas da matéria-prima (MP) para definir pHs de solubilização e de precipitação isoelétrica. A curva apontou um pH alcalino de 11,0 para etapa de solubilização e de 5,25 para etapa de precipitação proteica. As proteínas obtidas foram caracterizadas quanto sua composição proximal, índice de acidez (IA), índice de peróxidos (IP) e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) além de propriedades funcionais de solubilidade, capacidade de retenção de água (CRA) e capacidade de retenção de óleo (CRO); e nutricionais de digestibilidade proteica. Comparativamente foram analisadas farinhas de vísceras comerciais nos mesmos parâmetros. Um aumento de escala do processo foi realizado e avaliado pelas mesmas respostas do produto da escala laboratorial. Foi obtido um teor proteico de 82 e 85% em escala laboratorial e aumento de escala, respectivamente, e também uma redução lipídica de 75%, e de cinzas de 85%, em relação à MP. A composição proximal das farinhas analisadas ficou entre 67-72% para proteína bruta, 17-22% para lipídios e 9-15% para cinzas. O IA, apresentou valores de 2,2 e 3,1 meq/g de isolado e de 1,6 a 2,0 meq/g de farinha. Já para IP, obteve-se valores de 0,003 a 0,005 meq/g de isolado e de 0,002 a 0,049 meq/g de farinha. Os índices de TBARS apontaram valores de 0,081 e 0,214 mg MA/g de isolado e 0,041 a 0,128 mg MA/g de farinha. A solubilidade das proteínas do isolado apontou 84 e 81% em pH 3 e 11 respectivamente e de 5% em pH 5, já para farinhas variaram de 22 a 31% em pH de 3 a 11. A CRA obtida no isolado foi 3,1 a 16,5 g água/g de proteína e de 3,8 a 10,9 g água/g de proteína nas farinhas. A CRO ficou em 4,2 mL de óleo/g de proteína do isolados e 2,6 mL de óleo/g de proteína da farinhas. Os isolados proteicos apresentaram 92 e 95% de digestibilidade das proteínas, em comparação aos 84% das farinhas comerciais. Os índices acumulados e apresentados neste trabalho concluíram que foi possível aumentar a escala do processo de variação de pH, sem perder qualidade nos índices físico-químicos e de digestibilidade proteica.

A importância do uso de métodos complementares para a avaliação da toxicidade de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos

Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos (HAPs) e seus derivados Halogenados (HHAPs) são conhecidos como um conjunto de contaminantes ambientais, classificados como potencialmente tóxicos, mutagénicos e carcinogénicos, sendo um assunto de extrema importância e preocupação para a saúde pública. Diversos estudos têm reportado o potencial efeito tóxico destes compostos após longos períodos de exposição, pelo uso de métodos colorimétricos como o ensaio de brometo de 3-[4,5- dimetil-tiazol-2-il]-2,5-difeniltetrazólio (MTT) e vermelho neutro. Contudo, apesar de estes métodos clássicos de avaliação da citotoxicidade in vitro permitirem, de forma rápida, identificar as propriedades nocivas dos compostos, não permitem compreender os mecanismos moleculares subjacentes responsáveis pela sua toxicidade. Deste modo, no presente estudo, para avaliar os efeitos à exposição aos compostos Pireno (Pir) e seu derivado resultante da desinfeção de águas por bromação, 1-BromoPireno (1-BrPir), foram utilizados outros métodos complementares como avaliação do stress oxidativo e vários fenómenos associados à morte celular programada. Os resultados obtidos comprovam não só a existência de efeitos citotóxicos dos poluentes quando acumulados, como também possíveis efeitos genotóxicos. Assim, pelos métodos complementares, foi possível a identificação de alvos moleculares passiveis de ação farmacológica, o que pode constituir o primeiro passo para o desenho de estratégias terapêuticas que visem prevenir ou tratar os danos provocados por estes poluentes no Homem.

Remoção de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos em águas utilizando subprodutos da indústria da cortiça

Os Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos (HAPs) são contaminantes persistentes em meio aquoso. Estes compostos são conhecidos pelas suas propriedades carcinogénicas, mutagénicas e genotóxicas. O principal objetivo deste trabalho consistiu na avaliação das potencialidades de subprodutos da indústria corticeira, como adsorventes alternativos para a remoção de cinco HAPs em meio aquoso: benzo(a)pireno, benzo(ghi)perileno, benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno e indeno(1,2,3-cd)pireno. A metodologia analítica para quantificar os HAPs envolveu a preparação das amostras, através da técnica de extração em fase sólida (SPE), e a quantificação dos compostos analisados por cromatografia líquida com detetor de fluorescência (LC-FLD). O método foi otimizado e validado, obtendo-se limites de quantificação de 0,004 μg/L para todos os HAPs. Os estudos incidiram na utilização de uma amostra de cortiça, pó de aglomerado de cortiça expandida (PACE), obtida por aglutinação de cortiça em condições hidrotérmicas, a qual nos estudos preliminares revelou desempenho semelhante aos carvões ativados. Com exceção do benzo(ghi)perileno, os resultados mostram que o processo de adsorção dos HAPs na amostra PACE segue uma cinética de pseudo-segunda ordem e as isotérmicas ajustam-se ao modelo de Langmuir.

Validação de metodologia analítica por CLAE-DAD para determinação de compostos fenólicos e atividade biológica em coprodutos agroindustriais

The southern region of Brazil, especially the states of Parana and Santa Catarina stand out for growing grapes and apples for fresh consumption and in order to add value to these products, process the material for the production of wine, juices and jellies . As a result large quantities of by-products, such as peels, seeds and pulp are produced becoming environmental problems. Studies reuse of these by-products have attracted interest because they have shown a high biological potential, due to the presence of high levels of phenolic compounds, which are associated with a lower incidence of disease caused by oxidative stress, due to its antioxidant, antiinflammatory and antibacterial properties. Currently, few studies are presented on the phenolic composition and biological potential of waste grape variety Bordô (Vitis labrusca) and apple (Malus domestica) Gala variety, cultivated in southern Brazil. Within this context, the objectives of this study were: compare the efficiency of solidliquid and liquid-liquid extraction, perform the optimization and validation of analytical methodology by HPLC-DAD for the separation, identification and quantification of multiclass phenolic compounds, evaluate the activity antioxidant by sequestering methods of free radical 2,2-diphenyl-1 picrilhidrazina (DPPH) and 2,2-azino-bis (3- ethyl-benzthiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) solution, reduction of Fe3+ in Fe2+ method (FRAP), ORAC, RP-HPLC-ABTS online, Rancimat and determination of total phenolics three agro-industrial byproducts, pomace and stems grape Bordô produced in Paraná Southwest region and Gala apple pomace coming from the Santa Catarina West. Optimization and validation of chromatographic method showed satisfactory quality parameters for the compounds of interest and the solidliquid extraction was more efficient in extracting phenolic evaluated. The three byproducts evaluated showed significant levels of phenolic compounds when analyzed by HPLC, especially flavonoids, catechin and epicatechin besides that showed significant antioxidant capacity. The grape stems extract had the highest sequestration capacity of DPPH and ABTS radical and reduced iron, and high content of phenolic compounds. The apple pomace extract showed the best response to the Rancimat method, which indicates a high potential to protect the oil from lipid oxidation, was no significant difference when compared to synthetic antioxidant TBHQ. The results of this study showed that the agro-industrial coproducts analyzed are rich in phenolic compounds of high antioxidant capacity and therefore must be better explored by the food and pharmaceutical industries.

Síntese, extração e caracterização de biopolímeros de origem microalgal para desenvolvimento de nanofibras

Pesquisas com microalgas estão crescendo devido aos possíveis bioprodutos oriundos de sua biomassa, bem como as suas diferentes aplicabilidades. Microalgas podem ser cultivadas para a produção de biopolímeros com características de biocompatibilidade e biodegradabilidade. Nanofibras produzidas por electrospinning a partir de poli-β-hidroxibutirato (PHB) geram produtos com aplicabilidade na área de alimentos e médica. O objetivo deste trabalho foi selecionar microalgas com maior potencial para síntese de biopolímeros, em diferentes meios de cultivo, bem como purificar poli-β-hidroxibutirato e desenvolver nanofibras. Este trabalho foi dividido em cinco artigos: (1) Seleção de microalgas produtoras de biopolímeros; (2) Produção de biopolímeros pela microalga Spirulina sp. LEB 18 em cultivo com diferentes fontes de carbono e redução de nitrogênio; (3) Síntese de biopolímeros pela microalga Spirulina sp. LEB 18 em cultivos autotróficos e mixotróficos; (4) Purificação de poli-β- hidroxibutirato extraído da microalga Spirulina sp. LEB 18; e (5) Produção de nanofibras a partir de poli-β-hidroxibutirato de origem microalgal. Foram estudadas as microalgas Cyanobium sp., Nostoc ellipsosporum, Spirulina sp. LEB 18 e Synechococcus nidulans. Os biopolímeros foram extraídos nos tempos de 5, 10, 15, 20 e 25 d de cultivo a partir de digestão diferencial. Para os experimentos com diferentes nutrientes, foi utilizado como fonte de carbono, bicarbonato de sódio, acetato de sódio, glicose e glicerina modificando-se as concentrações de nitrogênio e fósforo. Os cultivos foram realizados em fotobiorreatores fechados de 2 L. A concentração inicial de inóculo foi 0,15 g.L-1 e os ensaios foram mantidos em estufa termostatizada a 30 ºC com iluminância de 41,6 µmolfótons.m -2 .s -1 e fotoperíodo 12 h claro/escuro. Para a purificação de PHB, foi utilizada a biomassa da cianobactéria Spirulina sp. LEB 18, cultivada em meio Zarrouk. Após a extração do biopolímero bruto, a amostra foi desengordurada com hexano e purificada com 1,2-carbonato de propileno. Foram determinadas as purezas e as propriedades térmicas no PHB purificado. O biopolímero utilizado para produzir as nanofibras apresentava 70 % de pureza. A técnica para produção de nanofibras foi o electrospinning. As microalgas que apresentaram máxima produtividade foram Nostoc ellipsosporum e Spirulina sp. LEB 18 com rendimento de biopolímero 19,27 e 20,62 % em 10 e 15 d, respectivamente, na fase de máximo crescimento celular. O maior rendimento de biopolímeros (54,48 %) foi obtido quando se utilizou 8,4 g.L-1 de NaHCO3, 0,05 g.L-1 de NaNO3 e 0,1 g.L-1 de K2HPO4. A condição que proporcionou maior pureza do PHB foi a 130 ºC e 5 min de contato entre o solvente (1,2-carbonato de propileno) e o PHB. As análises térmicas para todas as amostras foram semelhantes em relação ao PHB padrão (Sigma-Aldrich). A purificação com 1,2-carbonato de propileno foi eficiente para o PHB extraído de microalga, alcançando pureza acima de 90 %. A condição que apresentou menores diâmetros de nanofibras foi ao utilizar solução contendo 20 % de biopolímero solubilizado em clorofórmio. As condições do electrospinning que apresentou nanofibras com diâmetros de 470 e 537 nm foram, vazão 150 µL.h-1 , diâmetro do capilar 0,45 mm e voltagens entre 24,1 e 29,6 kV, respectivamente. A microalga Spirulina sp. LEB 18 produz PHB ao utilizar menores concentrações de nutrientes no meio de cultivo, que pode ser purificado com 1,2-carbonato de propileno. Este biopolímero possui aplicabilidade para produção de nanofibras.

Effect of grape seed extract on oxidative, color and sensory stability of pre-cooked, frozen, re-heated beef sausage model system

The processing of meats at the factory level can trigger the onset of lipid oxidation, which can lead to meat quality deterioration. Warmed over flavor is an off-flavor, which is associated with oxidative deterioration in meat. To avoid or delay the auto-oxidation process in meat products, synthetic and natural antioxidants have been successfully used. Grape (Vitis Vinifera) is of special interest due to its high content of phenolic compounds. Grape seed extract sold commercially as a dietary supplement, has the potential to reduce lipid oxidation and WOF in cooked ground beef when added at 1%. The objective of study 1 was to compare the antioxidant activity of natural antioxidants including grape seed extract and some herbs belonging to the Lamiaciae family: rosemary (Rosmarinus Officinalis), sage (Salvia Officinalis) and oregano (Origanum Vulgare) with commercial synthetic antioxidants like BHT, BHA, propyl gallate and ascorbic acid using the ORAC assay. All sample solutions were prepared to contain 1.8 gm sample/10 ml solvent. The highest antioxidant activity was observed for the grape seed extract sample (359.75 µM TE), while the lowest was observed for BHA, propyl gallate and rosemary also showed higher antioxidant potential with ORAC values above 300 μmol TE/g. ORAC values obtained for ascorbic acid and Sage were between 250-300μ mol TE/g while lowest values were obtained for Butylated Hydroxytoluene (28.50 µM TE). Based on the high ORAC values obtained for grape seed extract, we can conclude that byproducts of the wine/grape industry have antioxidant potential comparable to or better than those present in synthetic counterparts. The objective of study 2 was to compare three levels of grape seed extract (GSE) to commonly used antioxidants in a pre-cooked, frozen, stored beef and pork sausage model system. Antioxidants added for comparison with control included grape seed extract (100, 300, 500 ppm), ascorbic acid (AA, 100 ppm of fat) and propyl gallate (PG, 100 ppm of fat). Product was formed into rolls, frozen, sliced into patties, cooked on a flat griddle to 70C, overwrapped in PVC, and then frozen at –18C for 4 months. GSE- and PG-containing samples retained their fresh cooked beef odor and flavor longer (p<0.05) than controls during storage. Rancid odor and flavor scores of GSE-containing samples were lower (p<0.05) than those of controls after 4 months of storage. The L* value of all samples increased (p<0.05) during storage. Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) of the control and AA-containing samples increased (p<0.05); those of GSE-containing samples did not change significantly (p>0.05) over the storage period.

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 .

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.

Effect of poultry viscera meal inclusion in broiler diets in different rearing periods on performance, carcass and parts yields

The objective of the present study was to evaluate the effect of the dietary inclusion of poultry viscera meal (VM) on broiler performance and carcass, parts, and abdominal fat yields in broilers by replacing a diet containing VM with a strictly vegetable diet and vice-versa. A number of 720 one-day-old broiler chicks were randomly distributed in 6 groups: G1-basal diet (BD) - corn and soybean based meal, with no VM from 1 to 42 days of age, G2- 8% VM diet from 1 to 42 days, G3- BD from 1 to 21 and 8% VM diet from 22 to 42 days, G4- BD from 1 to 35 and 8% VM diet from 36 to 42 days, G5- 8% VM diet from 1 to 21 days and BD from 22 to 42 days, G6- 8% VM diet from 1 to 35 and BD from 36 to 42 days. Average body weight, weight gain, feed intake, feed conversion ratio (FCR), production efficiency index, and mortality were determined from 1 to 42 days. There was no effect of treatments on performance or mortality, except for FCR, which was significantly better in the group fed VM from 1 to 35 days and withdrawn at the end of rearing (36-42 days). Also, there were no differences in carcass, parts, and abdominal fat yields, showing that VM in broiler diets does not influence yield parameters.

Applications of Photoinduced Electron Transfer Chemistry: Photoremovable Protecting Groups and Carbon Dioxide Conversion

Traditional organic chemistry has long been dominated by ground state thermal reactions. The alternative to this is excited state chemistry, which uses light to drive chemical transformations. There is considerable interest in using this clean renewable energy source due to concerns surrounding the combustion byproducts associated with the consumption of fossil fuels. The work presented in this text will focus on the use of light (both ultraviolet and visible) for the following quantitative chemical transformations: (1) the release of compounds containing carboxylic acid and alcohol functional groups and (2) the conversion of carbon dioxide into other useable chemicals. Chapters 1-3 will introduce and explore the use of photoremovable protecting groups (PPGs) for the spatiotemporal control of molecular concentrations. Two new PPGs are discussed, the 2,2,2-tribromoethoxy group for the protection of carboxylic acids and the 9-phenyl-9-tritylone group for the protection of alcohols. Fundamental interest in the factors that affect C–X bond breaking has driven the work presented in this text for the release of carboxylic acid substrates. Product analysis from the UV photolysis of 2,2,2-tribromoethyl-(2′-phenylacetate) in various solvents results in the formation of H–atom abstraction products as well as the release of phenylacetic acid. The deprotection of alcohols is realized through the use of UV or visible light photolysis of 9-phenyl-9-tritylone ethers. Central to this study is the use of photoinduced electron transfer chemistry for the generation of ion diradicals capable of undergoing bond-breaking chemistry leading to the release of the alcohol substrates. Chapters 4 and 5 will explore the use of N-heterocyclic carbenes (NHCs) as a catalyst for the photochemical reduction of carbon dioxide. Previous experiments have demonstrated that NHCs can add to CO2 to form stable zwitterionic species known as N-heterocylic-2-carboxylates (NHC–CO2). Work presented in this text illustrate that the stability of these species is highly dependent on solvent polarity, consistent with a lengthening of the imidazolium to carbon dioxide bond (CNHC–CCO2). Furthermore, these adducts interact with excited state electron donors resulting in the generation of ion diradicals capable of converting carbon dioxide into formic acid.

Nutrición animal en sistemas tropicales: uso de residuos agrícolas en la producción animal

El aumento mundial en la demanda de alimentos, especialmente proteína, plantea la necesidad de aplicar estrategias más eficientes y sostenibles de alimentación animal. La capacidad de los rumiantes de utilizar eficientemente la fibra hace posible aprovechar subproductos y residuos agrícolas provenientes de cultivos tropicales como la palma aceitera, banano y mango, los cuales también aportan energía y proteína. Al respecto, Cuenca et al. (2015) mencionan que la harina de almendra de palma posee un valor aproximado de 14.8% de proteína cruda y 8.9% de grasa. Por su parte, Silva et al. (2014) reportan que el uso de harina integral de mango reduce las emisiones de gas y aumenta el contenido de grasa en la leche de cabras Saanen, aunque concentraciones crecientes disminuyen linealmente el volumen de producción. En cuanto a la digestibilidad de estos productos, DiLorenzo et al. (datos no publicados) mencionan que la cascara y fruto maduro del banano presentan una alta digestibilidad in vitro de la materia orgánica (90.45%), superior a la de otros productos del banano, kikuyo y palmiste. Un alimento menos tradicional, el ensilado de pez diablo (EPD) fue incluido en diferentes niveles por Tejeda-Arroyo et al. (2015), en dietas de corderos en crecimiento, obteniendo ganancias de peso de 211.5 g/día (18% EPD) y conversión alimenticia de 6.6 y 6.4 kilogramo de alimento por kilogramo de ganancia de peso (27% EPD y 9% EPD). Se requiere avanzar en la investigación del potencial nutritivo de estos y otros alimentos no tradicionales, así como de las técnicas adecuadas para su mejor utilización, almacenamiento y transporte. El uso de estos subproductos podría reducir los costos de producción y contribuir a disminuir el impacto ambiental de las actividades agrícolas y ganaderas.

Removable orthodontic appliances: frequency and cleaning agents used by students and recommended by dentists

Aim: To evaluate the prevalence and hygiene habits of 13-19 years-old adolescent users of removable orthodontic appliances (ROA) and to determine hygiene methods for the appliances prescribed by dentists, in the city of Pelotas. Methods: The study had two stages. The first stage was a telephone interview with dentists. Dentists were interview by telephone calls in order to obtain information regarding the hygiene methods for cleaning acrylic appliances. Second stage was a cross-sectional study performed with schoolchildren. Children from public and private schools with secondary level were included in the sample. A questionnaire was applied to the students using any type of ROA. Questionnaires included demographic information and behavioral characteristics. Data collected were subjected to Chi-square test and logistic regression. Results: The prevalence of children using ROA was 5.4%. Students (89.7%) and dentists (47.2%) reported to prefer mechanical methods to clean their ROA. Cleaning with soup, hydrogen peroxide or effervescent tabs were less used. High frequency of use was associated with higher frequency of hygiene on the ROA. Conclusions: The prevalence of schoolchildren using removable appliances was low. The common cleaning method used by children and prescribed by dentists was mechanical. Hygiene frequency was significantly associated with the routine of use of the appliance and with the type of hygiene method.

Dimensional changes of impression materials after 6 months storage period

Poster presented at the 24th Annual Meeting of the Portuguese Dental Association, 12-14 November 2015 Meo Arena, Lisboa, Portugal.

Industrial synthesis and characterization of nanophotocatalysts materials: titania

Despite the recent synthesis and identification of a diverse set of new nanophotocatalysts that has exploded recently, titanium dioxide (TiO2) remains among the most promising photocatalysts because it is inexpensive, non-corrosive, environmentally friendly, and stable under a wide range of conditions. TiO2 has shown excellent promise for solar cell applications and for remediation of chemical pollutants and toxins. Over the past few decades, there has been a tremendous development of nanophotocatalysts for a variety of industrial applications (i.e. for water purification and reuse, disinfection of water matrices, air purification, deodorization, sterilization of soils). This paper details traditional and new industrial routes for the preparation of nanophotocatalysts and the characterization techniques used to understand the physical chemical properties of them, like surface area, ζ potential, crystal size, and phase crystallographic, morphology, and optical transparency. Finally we present some applications of the industrial nanophotocatalysts.

Multi-drug resistant Staphylococcus aureus isolated from emergency ward of an Iranian hospital

Purpose: To study the prevalence of resistant strains of Staphylococcus aureus isolated from surfaces, beds and various equipment of an Iranian hospital emergency ward. Methods: Two hundred swab samples were collected from the surfaces, beds, trolleys, surgical equipment and diagnostic medical devices in emergency ward. Samples were cultured and those that were S. aureus-positive were confirmed using polymerase chain reaction (PCR). Antimicrobial resistance pattern was analyzed using disk diffusion method. Results: Nine of 200 samples (4.5 %) collected were positive for S. aureus. Surfaces (8.8 %), beds (5 %) and trolleys (5 %) were the most commonly contaminated. S. aureus isolates exhibited varying levels of resistance against antibiotics with the following being the highest: tetracycline (88.8 %), penicillin (88.8 %) and ampicillin (77.7 %). The prevalence of resistance against methicillin, oxacillin and azithromycin were 44.4, 33.3 and 33.3 %, respectively. There was no pattern of resistance against imipenem. Conclusion: Efficient disinfection of surfaces, beds, trolleys and surgical instruments should be performed periodically to reduce colonization of resistant strains of S. aureus in various areas of emergency health care centers.