Acidogenic digestion of effluents of the cheese industry in packed bed biofilm reactors

Dissertation for the Master degree in Biotechnology

Treatment of T. cruzi infected human platelet concentrates with aminomethyltrimethyl psoralen (AMT) and ultravioleta (UV-A) light: preliminary results

The present measures adopted to prevent transfusion-associated Chagas' disease include screening of blood donors. and/or the inactivation of T. cruzi in collected blood using gentian violet (GV) as a trypanocidal agent. In this study, we investigated the efficacy of the combined use of AMT and UV-A in inactirating T. cruzi in infected human platelet cuncentrates. Human platelet concentrates were infected with T. cruzi (2x10/ml) of the Y strain transfered to PL 269 (Fenwal Laboratories) containers and treated with GV (250řg,/ml). and ascorbic acid (1 mg/ml); GV. ascorbic acid and UV-A; GV and UV-A; AMT (40/tG/ml) and ascorbic acid; AMT, ascorbic acid and UV-A; AMT and UV-A; UV-A alone; and untreated (control). All UV-A treated platelet concentrates were exposed to UV-A doses of 24, 92, 184, 276, 368 and 644 kj/m². and the microscopical research of active T. cruzi was performed, using the microhematocrit technique, 1, 6 and 24 hours after each treatment. A high number of active forms of T. cruzi was observed in all condictions, except when GV was used as the trypanocidal agent, providing evidence of the failure of AMT and UV-A in inactivating T cruzi in infected human platelet concentrates.

Efeito de pré-tratamentos térmicos, à pressão atmosférica, na digestão anaeróbia mesófila e termófila de resíduos de casca de batata

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Prevalence of HIV-1/2, HTLV-I/II, hepatitis B virus (HBV), hepatitis C virus (HCV), Treponema pallidum and Trypanosoma cruzi among prison inmates at Manhuaçu, Minas Gerais State, Brazil

The purpose of this study was to determine the seroprevalence of human immunodeficiency virus (HIV-1/2), human T-cell lymphotropic virus (HTLV-I/II), hepatitis B virus (HBV), hepatitis C virus (HCV), Treponema pallidum and Trypanosoma cruzi among 63 male prisoners in Manhuaçu, Minas Gerais, Brazil and to compare this with data from eligible blood donors. The positive results were as follows: 11/63 (17.5%) for HBV, 5/63 (7.4%) for syphilis, 4/63 (6.3%) for HCV, 3/63 (4.8%) for Chagas' disease, 2/63 (3.2%) for HIV-1/2 and 1/63 (1.6%) for HTLV-I/II. The seroprevalence in prisoners was higher than among blood donors, mainly for antibodies to HIV-1/2, HCV and HBV. This is probably due to low social economic level, illiteracy, higher proportion with a prior history of intravenous drug use and/or unsafe sexual behavior. Therefore, these prisoners constitute a high risk group and routine screening and counseling are recommended.

Evaluación de un brote de leishmaniasis tegumentaria americana en una comunidad rural del Estado Bolívar, Venezuela

La presencia de un foco de leishmaniasis tegumentaria americana (LTA) en la localidad de San José de Hacha, al sur del Estado Bolívar en Venezuela, motivó la realización de un estudio epidemiológico utilizando la intradermorreacción (IDR) de Montenegro. De los 184 habitantes de San José de Hacha, se aplicó la IDR a 121 (65,8%). El 33,9% fueron reactores positivos (44/121). El mayor porcentaje de positividad se observó en personas del sexo masculino con 39,5% (P<0,05), y en adultos, principalmente en el grupo etáreo de 31 a 40 años (52,4%) (ji2 = 18,28; g.l. = 6). Según la ocupación, los trabajadores agrícolas resultaron los más reactivos (69,0%). El 65,9% (27/41) de las personas IDR positiva presentaron áreas de reacción entre 5 y 9mm. Se identificaron lesiones activas de LTA en 22 habitantes y cicatrices en sólo siete casos. Se sugiere que San José de Hacha constituye un foco de LTA de reciente instalación.

Sodium serum levels in hypoalbuminemic adults at general medical wards

Hypoalbuminemia may cause interstitial edema and hemodilution, which we hypothesized may influence serum sodium levels. Our purpose was to compare serum sodium levels of hospitalized adults with or without hypoalbuminemia. All sodium and albumin serum levels of 142 adults hospitalized at general medical wards over a six-month period were searched at a University Hospital mainframe computer. Relevant laboratory data and clinical details were also registered. Hypoalbuminemia was defined by serum albumin concentration < 3.3 g/dl Fisher, Mann-Whitney, and Student's t tests were applied to compare groups with or without hypoalbuminemia. Ninety-nine patients, classified as hypoalbuminemic, had lower blood hemoglobin (10.68 ± 2.62 vs. 13.54 ± 2.41), and sodium (135.1 ± 6.44 vs. 139.9 ± 4.76mEq/l) and albumin (2.74 ± 0.35 vs. 3.58 ± 0.28g/dl) serum levels than non-hypoalbuminemic (n=43). Pearson's coefficient showed a significant direct correlation between albumin and sodium serum levels (r=0.40) and between serum albumin and blood hemoglobin concentration (r=0.46). Our results suggest that hypoalbuminemic adults have lower serum sodium levels than those without hypoalbuminemia, a phenomenon that may be at least partially attributed to body water retention associated with acute phase response syndrome.

Production of polyhydroxyalkanoates from oil-containing substrates

Different oil-containing substrates, namely, used cooking oil (UCO), fatty acids-byproduct from biodiesel production (FAB) and olive oil deodorizer distillate (OODD) were tested as inexpensive carbon sources for the production of polyhydroxyalkanoates (PHA) using twelve bacterial strains, in batch experiments. The OODD and FAB were exploited for the first time as alternative substrates for PHA production. Among the tested bacterial strains, Cupriavidus necator and Pseudomonas resinovorans exhibited the most promising results, producing poly-3-hydroxybutyrate, P(3HB), form UCO and OODD and mcl-PHA mainly composed of 3-hydroxyoctanoate (3HO) and 3-hydroxydecanoate (3HD) monomers from OODD, respectively. Afterwards, these bacterial strains were cultivated in bioreactor. C. necator were cultivated in bioreactor using UCO as carbon source. Different feeding strategies were tested for the bioreactor cultivation of C. necator, namely, batch, exponential feeding and DO-stat mode. The highest overall PHA productivity (12.6±0.78 g L-1 day-1) was obtained using DO-stat mode. Apparently, the different feeding regimes had no impact on polymer thermal properties. However, differences in polymer‟s molecular mass distribution were observed. C. necator was also tested in batch and fed-batch modes using a different type of oil-containing substrate, extracted from spent coffee grounds (SCG) by super critical carbon dioxide (sc-CO2). Under fed-batch mode (DO-stat), the overall PHA productivity were 4.7 g L-1 day-1 with a storage yield of 0.77 g g-1. Results showed that SCG can be a bioresource for production of PHA with interesting properties. Furthermore, P. resinovorans was cultivated using OODD as substrate in bioreactor under fed-batch mode (pulse feeding regime). The polymer was highly amorphous, as shown by its low crystallinity of 6±0.2%, with low melting and glass transition temperatures of 36±1.2 and -16±0.8 ºC, respectively. Due to its sticky behavior at room temperature, adhesiveness and mechanical properties were also studied. Its shear bond strength for wood (67±9.4 kPa) and glass (65±7.3 kPa) suggests it may be used for the development of biobased glues. Bioreactor operation and monitoring with oil-containing substrates is very challenging, since this substrate is water immiscible. Thus, near-infrared spectroscopy (NIR) was implemented for online monitoring of the C. necator cultivation with UCO, using a transflectance probe. Partial least squares (PLS) regression was applied to relate NIR spectra with biomass, UCO and PHA concentrations in the broth. The NIR predictions were compared with values obtained by offline reference methods. Prediction errors to these parameters were 1.18 g L-1, 2.37 g L-1 and 1.58 g L-1 for biomass, UCO and PHA, respectively, which indicates the suitability of the NIR spectroscopy method for online monitoring and as a method to assist bioreactor control. UCO and OODD are low cost substrates with potential to be used in PHA batch and fed-batch production. The use of NIR in this bioprocess also opened an opportunity for optimization and control of PHA production process.

Estudo da partição de fitase produzida por Aspergillus niger var. phoenicis utilizando bioconversão extrativa em sistemas de duas fases aquosas PEG/citrato

Existem diversos métodos tradicionais que são utilizados para extratir biomoléculas produzidas por fermentação convencional. Um método alternativo é o sistema de duas fases aquosas, o qual foi desenvolvido para a extração de bioprodutos. A bioconversão extrativa trata-se de um sistema de duas fases aquosas que integra cultivo microbiológico à produção e recuperação do bioproduto. Fitases são fosfatases específicas que estão envolvidas na catálise do ácido fitico. O objetivo deste trabalho foi estudar a partição da fitase produzida por A. niger var. phoenicis por bioconversão extrativa utilizando PEG/citrato. Realizou-se um planejamento fatorial completo 25, estudando as seguintes variáveis: massa molar do PEG, concentração do PEG, concentração de citrato, pH e agitação, onde obteve-se como variável-resposta o coeficiente de partição em atividade (KATIV). Neste trabalho conseguiu-se um coeficiente de partição de 25,77 utilizando MPEG (8000 g/mol), CPEG, (26,0% m/m), CCIT (20,0% m/m), pH (6,0) e agitação (100 rpm). Através dos resultados obtivos, pode-se concluir que a fitase utilizada no presente estudo apresenta uma tendência de particionar para a fase superior do sistema (K>1). A técnica de fermentação extrativa utilizando SDFA PEG/citrato demonstrou ser promissora para extração de fitase produzida por A. niger var. phoenicis, podendo ser aplicada na composição de rações comerciais.

Sistemas aquosos bifásicos uma ferramenta sustentável para a extração de ácido clavulânico a partir de diferentes fontes

O ácido clavulânico (AC) é um inibidor de β-lactamases que tem vindo a ser largamente utilizado na área médica. Embora seja de extrema importância, o desenvolvimento de processos alternativos de produção e purificação é ainda insignificante, sendo fundamental o estudo de técnicas de extração mais biocompatíveis, como os Sistemas Aquosos Bifásicos (SABs). Assim, este trabalho objetivou o estudo de Sistemas Aquosos Bifásicos baseados em polímeros como uma ferramenta alternativa para a extração de AC. Foram testados dois SPAB compostos por Polietileno Glicol (PEG) com massa molecular (M) de 4000 g/mol e Poliacrilato de Sódio de 8000 g/mol, nos quais foi alterado o eletrólito indutor da formação de fases, em particular, sulfato de sódio (Na2SO4,) e cloreto de sódio (NaCl). Ademais, este trabalho visou também avaliar a eficiência de extração do AC, bem como compreender o efeito dos contaminantes no processo de migração. Para tal, foi avaliada a extração do AC a partir de três fontes distintas: solução pura (99,9%); solução comercial (60%); diretamente a partir do sobrenadante de um meio fermentando de Streptomyces clavuligerus. Os resultados obtidos demonstraram que independentemente da fonte inicial do AC, ambos os SABs poliméricos promoveram uma partição preferencial do AC para a fase rica em PEG, sendo o coeficiente de partição maior nos sistemas com Na2SO4 do que com NaCl. Após identificar a grande capacidade de partição de AC, o SAB com PEG/NaPA/Na2SO4 foi também utilizado para avaliar a partição de proteínas presente no meio fermentado, sendo também obtida uma preferencial partição destas para a fase rica em PEG. Assim, apesar da baixa capacidade de purificação de AC frente a proteínas contaminantes, os SABs estudados demonstraram que podem ser uma técnica alternativa sustentável e bastante econômica para uma etapa inicial de clarificação/concentração de bioprodutos a partir de caldos fermentados.

Avaliação da concentração de mercúrio em sedimentos e material particulado no rio Acre, estado do Acre, Brasil

A avaliação dos teores de mercúrio em sistemas aquáticos sem influência direta de fontes antropogênicas conhecidas não tem sido conduzida com freqüência na região Amazônica. Visando contribuir para esclarecer a ocorrência de valores elevados de Hg em peixes consumidos pela população de Rio Branco - AC, o Instituto Evandro Chagas - IEC, realizou um estudo para quantificar os teores de Hg em sedimentos de fundo e material particulado no rio Acre e alguns afluentes, além da caracterização físico-química das águas entre as cidades de Brasiléia e Assis Brasil. As amostras de sedimentos foram peneiradas na fração < 250 mesh e o material particulado obtido por floculação com Al2SO4 . Uma massa de 250 mg dos materiais foram submetidos a digestão ácida e as determinações de Hg realizadas por Espectrofotometria de Absorção Atômica, com geração de vapor frio. Os parâmetros físico-químicos pH, condutividade elétrica, temperatura e sólidos totais dissolvidos, foram feitos no campo, por métodos potenciométricos. Os teores de Hg nos sedimentos de fundo variaram entre 0,018 e 0,184 mig g-1, com média de 0,054 ± 0,034 mig g-1, enquanto que no material particulado a variação foi de 0,067 a 0,220 mig g-1e média de 0,098 ± 0,037 mig g-1. As águas possuem características levemente ácidas indicadas pelos valores de pH que variaram entre 5,80 - 6,95. A condutividade elétrica variou de 151,60 - 1.151,00 miS cm-1. Os teores de Hg nos materiais analisados encontram-se dentro da faixa dos valores observados para os rios amazônicos "não poluídos". Entretanto, estudos complementares deverão ser implementados para elucidar a origem e os processos de biodisponibilidade do mercúrio.

Características de adsorção de fósforo em alguns solos da Amazônia Central

Com o objetivo de determinar as características de adsorção de fósforo utilizando-se a isoterma de Langmuir, e suas relações com algumas propriedades físicas e químicas de solos, foi desenvolvido um estudo no Laboratório de Solos do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), com amostras da camada superficial (0 - 20 cm) de oito solos do Estado do Amazonas. Grande variação na capacidade máxima de adsorção (CMAP), energia de adsorção e fator capacidade de P máximo (FCPmáx) foi observado. O Plintossolo Argilúvico alumínico (FTa) foi o solo que apresentou os maiores valores de CMAP e FCPmáx e o Latossolo Amarelo1 (LAx -1) apresentou o maior valor de energia de adsorção. A CMAP variou de 0,297 a 0,888 mg P g-1 de solo, a energia de adsorção ficou na faixa de 0,230 a 0,730 L mg-1, e o FCPmáx variou de 137 a 593 mL g-1. O parâmetro FCPmáx obedeceu à seguinte ordem decrescente: Plintossolo Argilúvico alumínico > Latossolo Amarelo 1 > Latossolo Amarelo 3 > Latossolo Amarelo 6 > Latossolo Amarelo 2 > Latossolo Amarelo 4 > Argissolo Amarelo distrófico > Latossolo Amarelo 5. A CMAP e o FCPmáx correlacionaram-se positivamente com o conteúdo de argila (r = 0,948** e r = 0,962** ) e alumínio trocável (r = 0,688* e r = 0,666* ), e negativamente com a saturação de bases (r = - 0,667* e r = - 0,761*), respectivamente. A energia de adsorção apresentou correlação positiva com o conteúdo de argila (r = 0,783*) e negativa com a saturação de bases (r = - 0,775*).

Densidade básica da madeira de um ecossistema de "campina" em Roraima, Amazônia brasileira

Densidade básica (g.cm-3: peso seco / volume úmido) da madeira foi determinada para 13 das principais espécies arbóreo-arbustivas de um ecossistema de "campina" (caatinga amazônica) situado em Roraima, extremo norte da Amazônia brasileira. As amostras de madeira para o cálculo da densidade básica de cada espécie foram compostas por "discos amostrais" (casca, alburno e cerne) de diferentes classes diamétricas. No total, foram amostrados 98 indivíduos, perfazendo 150 peças de madeira (52 com diâmetro < 1,6cm; 63 entre 1,6-3,2cm, 27 entre 3,2-4,8cm e 8 > 4,8cm). A espécie de maior densidade média foi Matayba arborescens (Aubl.) Radlk. (0,68 g.cm-3), seguida de Humiria balsamifera (Aubl.) St. Hill. (0,67 g.cm-3) e Pera schomburgkiana Müel. Arg. (0,64 g.cm-3). As classes de menor diâmetro foram também as de menor valor absoluto: 0,59 ± 0,06 (DP) g.cm-3 (< 1,6cm), 0,64 ± 0,08 g.cm-3 (1,6-3,2cm), 0,67 ± 0,06 g.cm-3 (3,2-4,8cm) e 0,69 ± 0,10 g.cm-3 (> 4,8cm). A média ponderada pela biomassa do ecossistema foi de 0,64 ± 0,08 g.cm-3. Este resultado é 15,2% inferior ao comumente utilizado para transformação de volume de madeira em biomassa para ecossistemas de "campina" na Amazônia, influenciando diretamente nos cálculos de emissão de gases do efeito estufa.

Measurements of Higgs boson production and couplings in the four-lepton channel in pp collisions at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV with the ATLAS detector

The final ATLAS Run 1 measurements of Higgs boson production and couplings in the decay channel H→ZZ∗→ℓ+ℓ−ℓ′+ℓ′−, where ℓ,ℓ′=e or μ, are presented. These measurements were performed using pp collision data corresponding to integrated luminosities of 4.5 fb−1 and 20.3 fb−1 at center-of-mass energies of 7 TeV and 8 TeV, respectively, recorded with the ATLAS detector at the LHC. The H→ZZ∗→4ℓ signal is observed with a significance of 8.1 standard deviations at 125.36 GeV, the combined ATLAS measurement of the Higgs boson mass from the H→γγ and H→ZZ∗→4ℓ channels. The production rate relative to the Standard Model expectation, the signal strength, is measured in four different production categories in the H→ZZ∗→4ℓ channel. The measured signal strength, at this mass, and with all categories combined, is 1.44 +0.40−0.33. The signal strength for Higgs boson production in gluon fusion or in association with tt¯ or bb¯ pairs is found to be 1.7 +0.5−0.4, while the signal strength for vector-boson fusion combined with WH/ZH associated production is found to be 0.3 +1.6−0.9.

Quantificação de macro e micro nutrientes em algumas etnovariedades de cubiu (Solanum sessiliflorum Dunal)

Considerando a ampla variabilidade genética de cubiu (Solanum sessiliflorum Dunal), quantificaram-se os macro e micro-nutrientes, objetivando a ampliação da tabela de composição química de alimentos típicos da região amazônica. Os frutos provenientes da Estação Experimental de Hortaliças Alejo von der Pahlen (EEH) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), localizados no km 14 da Rodovia AM 010 em Manaus, AM, foram processados no Laboratório de Alimentos e Nutrição do INPA. Avaliaram-se oito etnovariedades de cubiu identificados como: 2 I, 3 I, 6, 7, 12, 14, 17, 29 I e III em estádio de maturação comercial. Os teores de elementos minerais foram quantificados pela técnica de Ativação por Nêutrons Instrumental e a fibra alimentar pelo método enzímico-gravimétrico. Os resultados demonstram ser o cubiu um fruto com baixo conteúdo energético (média de 33 kcal), com conteúdo de fibra alimentar total na ordem de 1,6%. Em relação aos macros elementos minerais, a etnovariedade 6, apresentou a maior concentração em potássio (513,5±3,1mg), cálcio (18,9±0,6mg) e a etnovariedade 2 I em Fe (564,4±58,1µg) e Cr (99,3±8,3µg). A menor concentração foi constatada na etnovariedade 12 para os elementos K (229,0±4,5mg), Na (53,7±5,5µg) e Zn (89,3±4,7µg). Apesar das variações em relação as diferentes etno variedades e conseqüentemente concentrações em elementos minerais, o cubiu, pode estar contribuindo para atingir as recomendações desses nutrientes.

Atividade inseticida do óleo essencial de Tanaecium nocturnum (Barb. Rodr.) Bur. & K. Shum (Bignoneaceae) sobre Sitophilus zeamais Motsch. (Coleoptera: Curculionidae)

O óleo essencial extraído de folhas frescas de Tanaecium nocturnum (Barb. Rodr.) Bur.& K. Shum por destilação de arraste a vapor foi avaliado quanto à toxicidade a Sitophilus zeamais Motsch., principal praga do milho armazenado. Papel de filtro e grãos de milho foram impregnados pelo óleo para se avaliar o efeito por via de contato (papel-filtro) e fumigação, respectivamente. Para avaliação do efeito da aplicação tópica 0,5 µl das diferentes concentrações do óleo foram aplicadas em adultos do inseto. A partir de uma ampla faixa de concentrações, foram determinadas as mais promissoras para os bioensaios definitivos. Na determinação das dose/concentrações-letais (DL50 e CL50) foi utilizada a análise de Probit, realizando-se também, uma análise de regressão linear conjunta de todos os dados de mortalidade. O óleo de T. nocturnum foi considerado tóxico para S. zeamais baseado nos seguintes valores: CL50 de 14,1 ng.cm-2 e CL50 de 1.321,6 ng.g-1 de grãos para os efeitos de contacto (papel-filtro) e fumigação, respectivamente, e DL50 de 14,7 µg.mg-1 de inseto para efeito tópico. Porcentagens de mortalidade próximas a 100 % foram obtidas nas concentrações de: 2 e 5 % (m/v) (contato), 3 4, e 5 % (m/v) (fumigação) e 10 % (m/v) para o efeito de aplicação tópica. O presente estudo mostrou que o ácido cianídrico, liberado do óleo essencial de T. nocturnum por hidrólise, pode ter atividade inseticida para S. zeamais e que concentrações acima de 4 % (m/v) são promissoras no controle do inseto.