Recuperação e purificação de quitosanases usando adsorção em leito expandido com streamline DEAE com modelagem e simulação usando redes neurais

Expanded Bed Adsorption (EBA) is an integrative process that combines concepts of chromatography and fluidization of solids. The many parameters involved and their synergistic effects complicate the optimization of the process. Fortunately, some mathematical tools have been developed in order to guide the investigation of the EBA system. In this work the application of experimental design, phenomenological modeling and artificial neural networks (ANN) in understanding chitosanases adsorption on ion exchange resin Streamline® DEAE have been investigated. The strain Paenibacillus ehimensis NRRL B-23118 was used for chitosanase production. EBA experiments were carried out using a column of 2.6 cm inner diameter with 30.0 cm in height that was coupled to a peristaltic pump. At the bottom of the column there was a distributor of glass beads having a height of 3.0 cm. Assays for residence time distribution (RTD) revelead a high degree of mixing, however, the Richardson-Zaki coefficients showed that the column was on the threshold of stability. Isotherm models fitted the adsorption equilibrium data in the presence of lyotropic salts. The results of experiment design indicated that the ionic strength and superficial velocity are important to the recovery and purity of chitosanases. The molecular mass of the two chitosanases were approximately 23 kDa and 52 kDa as estimated by SDS-PAGE. The phenomenological modeling was aimed to describe the operations in batch and column chromatography. The simulations were performed in Microsoft Visual Studio. The kinetic rate constant model set to kinetic curves efficiently under conditions of initial enzyme activity 0.232, 0.142 e 0.079 UA/mL. The simulated breakthrough curves showed some differences with experimental data, especially regarding the slope. Sensitivity tests of the model on the surface velocity, axial dispersion and initial concentration showed agreement with the literature. The neural network was constructed in MATLAB and Neural Network Toolbox. The cross-validation was used to improve the ability of generalization. The parameters of ANN were improved to obtain the settings 6-6 (enzyme activity) and 9-6 (total protein), as well as tansig transfer function and Levenberg-Marquardt training algorithm. The neural Carlos Eduardo de Araújo Padilha dezembro/2013 9 networks simulations, including all the steps of cycle, showed good agreement with experimental data, with a correlation coefficient of approximately 0.974. The effects of input variables on profiles of the stages of loading, washing and elution were consistent with the literature

Extração, caracterização e aplicação do corante de urucum (Bixa orellana L.) no tingimento de fibras naturais

The increasing demand for natural dyes in place of synthetic ones is justified by the non-toxicity or low toxicity of the former. The synthetic dyes are associated with diseases like cancer as well as when released in the environment takes longer to degrade and the intermediates could be still more toxic. The Annatto (Bixa Orellana L.) is a carotenoid and one of the more important natural dyes used in the food industry. In the form of dye, it represents nearly 70% of the world natural dye production and 90% in Brazil. In the present work, annatto seeds were used of the species peruana paulista, which had nearly 2.1% of bixin. The process of dye extraction with ethyl alcohol showed 4% of dye in the form of powder with particle diameter of 28mm. The extraction process did not alter the chemical composition of the dye, which was confirmed by the electronic spectrum of absorption. Dyeings were carried out with different mordents to study the total colour difference as well as the wash fastness properties and friction fastness properties under wet and dry conditions. The samples treated with copper sulphate showed colour difference but at the same time showed better fastness results. The samples treated with resin (no formaldehyde) did not alter the colour significantly still better the fastness properties. From the results, it could be stated that the resin could be an alternative for heavy metallic mordents

Recuperação e purificação de proteínas do soro de queijo tipo coalho usando cromatografia de troca iônica e interação hidrofóbica em leito na forma expandida

Expanded Bed Adsorption plays an important role in the downstream processing mainly for reducing costs as well as steps besides could handling cells homogenates or fermentation broth. In this work Expanded Bed Adsorption was used to recover and purify whey proteins from coalho cheese manufacture using Streamline DEAE and Streamline SP both ionic resins as well as a hydrophobic resin Streamline Phenyl. A column of 2.6 cm inner diameter with 30 cm in height was coupled to a peristaltic pump. Hydrodynamics study was carried out with the three resins using Tris-HCl buffer in concentration of 30, 50 and 70 mM, with pH ranging from 7.0 to 8.0. In this case, assays of the expansion degree as well as Residence Time Distribution (RTD) were carried out. For the recovery and purification steps, a whey sample of 200 mL, was submitted to a column with 25mL of resin previously equilibrated with Tris/HCl (50 mM, pH 7.0) using a expanded bed. After washing, elution was carried out according the technique used. For ionic adsorption elution was carried out using 100 mL of Tris/HCl (50 mM, pH 7.0 in 1M NaCl). For Hydrophobyc interaction elution was carried out using Tris/HCl (50 mM, pH 7.0). Adsorption runs were carried out using the three resins as well as theirs combination. Results showed that for hydrodynamics studies a linear fit was observed for the three resins with a correlation coefficient (R2) about 0.9. In this case, Streamline Phenyl showed highest expansion degree reaching an expansion degree (H0/H) of 2.2. Bed porosity was of 0.7 when both resins Streamline DEAE and Streamline SP were used with StremLine Phenyl showing the highest bed porosity about 0.75. The number of theorical plates were 109, 41.5 and 17.8 and the axial dipersion coefficient (Daxial) were 0.5, 1.4 and 3.7 x 10-6 m2/s, for Streamline DEAE, Streamline SP and Streamline Phenyl, respectively. Whey proteins were adsorved fastly for the three resins with equilibrium reached in 10 minutes. Breakthrough curves showed that most of proteins stays in flowthrough as well as washing steps with 84, 77 and 96%, for Streamline DEAE, Streamline SP and Streamline Phenyl, respectively. It was observed protein peaks during elution for the three resins used. According to these peaks were identified 6 protein bands that could probably be albumin (69 KDa), lactoferrin (76 KDa), lactoperoxidase (89 KDa), β-lactoglobulin (18,3 KDa) e α-lactoalbumin (14 KDa), as well as the dimer of beta-lactoglobulin. The combined system compound for the elution of Streamline DEAE applied to the Streamline SP showed the best purification of whey proteins, mainly of the α-lactoalbumina

Matrizes poliméricas puras e modificadas para adsorção do gás sulfeto de hidrogênio

The underground natural gas found associated or not with oil is characterized by a mixture of hydrocarbons and residual components such as carbon dioxide (CO2), nitrogen gas (N2) and hydrogen sulfide (H2S), called contaminants. The H2S especially promotes itself as a contaminant of natural gas to be associated with corrosion of pipelines, to human toxicity and final applications of Natural Gas (NG). The sulfur present in the GN must be fully or partially removed in order to meet the market specifications, security, transport or further processing. There are distinct and varied methods of desulfurization of natural gas processing units used in Natural Gas (UPGN). In order to solve these problems have for example the caustic washing, absorption, the use of membranes and adsorption processes is costly and great expenditure of energy. Arises on such findings, the need for research to active processes of economic feasibility and efficiency. This work promoted the study of the adsorption of sulfide gas in polymer matrices hydrogen pure and modified. The substrates of Poly(vinyl chloride) (PVC), poly(methyl methacrylate) (PMMA) and sodium alginate (NaALG) were coated with vanadyl phosphate compounds (VOPO4.2H2O), vanadium pentoxide (V2O5), rhodamine B (C28H31N2O3Cl) and ions Co2+ and Cu2+, aiming to the adsorption of hydrogen sulfide gas (H2S). The adsorption tests were through a continuous flow of H2S in a column system (fixed bed reactor) adsorption on a laboratory scale. The techniques used to characterize the adsorbents were Infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry analysis (TGA), X-ray fluorescence (XRF), the X-ray diffraction (XRD) electron microscopy (SEM). Such work indicates, the results obtained, the adsorbents modified PMMA, PVC and NaALG have a significant adsorptive capacity. The matrix that stood out and had the best adsorption capacity, was to ALG modified Co2+ with a score of 12.79 mg H2S / g matrix

Síntese hidrotérmica e caracterização estrutural de titanatos nanotubulares para aplicação na captura do dióxido de carbono

Nanostructured materials have been spreading successfully over past years due its size and unusual properties, resulting in an exponential growth of research activities devoted to nanoscience and nanotechnology, which has stimulated the search for different methods to control main properties of nanomaterials and make them suitable for applications with high added value. In the late 90 s an alternative and low cost method was proposed from alkaline hydrothermal synthesis of nanotubes. Based on this context, the objective of this work was to prepare different materials based on TiO2 anatase using hydrothermal synthesis method proposed by Kasuga and submit them to an acid wash treatment, in order to check the structural behavior of final samples. They were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), adsorption/desorption of N2, thermal analysis (TG/DTA) and various spectroscopic methods such as absorption spectroscopy in the infrared (FT-IR), Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). All the information of characterizations confirmed the complete conversion of anatase TiO2 in nanotubes titanates (TTNT). Observing the influence of acid washing treatment in titanates structure, it was concluded that the nanotubes are formed during heat treatment, the sample which was not subjected to this process also achieved a complete phase transformation, as showed in crystallography and morphology results, however the surface area of them practically doubled after the acid washing. By spectroscopy was performed a discussion about chemical composition of these titanates, obtaining relevant results. Finally, it was observed that the products obtained in this work are potential materials for various applications in adsorption, catalysis and photocatalysis, showing great promise in CO2 capture

Increase of gastric area and weight gain in rats submitted to the ingestion of gasified water

OBJETIVO: em virtude do aumento progressivo da utilização de bebidas gaseificadas e do ganho de peso na população brasileira, e sabendo-se que os refrigerantes têm no gás carbônico um fator em comum, planejou-se um estudo experimental em ratos para investigar os efeitos da água gaseificada na ingestão hídrica e alimentar, ganho de peso, área gástrica, glicemia, hematócrito e hemoglobina. MÉTODOS: Foram constituídos 4 grupos de 12 ratos acompanhados por 36 dias. Ao Grupo-1 foi oferecido 35 g/dia de ração ad libitum e 20 ml de água não gaseificada em 4 períodos diários, ao Grupo-2 foi oferecido 35 g/dia de ração ad libitum e 20 ml de água gaseificada em 4 períodos diários, ao Grupo-3 foi oferecido 10 g/dia de ração ad libitum e 20 ml de água não gaseificada em 4 períodos diários e ao Grupo-4 foi oferecido 10 g/dia de ração ad libitum e 20 ml de água gaseificada em 4 períodos diários. RESULTADOS: Os resultados identificaram que os animais que foram submetidos ao tratamento com água gaseificada (Grupo-2 e Grupo-4), apresentaram um maior volume de ingestão hídrica e aumento significativo da área gástrica (p<0,001), no Grupo-2 a ingestão alimentar assim como o ganho de peso foi significativo (p<0,01), os dados de glicemia, hematócrito e hemoglobina não tiveram alterações significativas entre os grupos estudados. CONCLUSÃO: Nas condições em que foi realizado este experimento, concluímos que a água gaseificada favoreceu a ingestão hídrica e alimentar, o ganho de peso e o aumento da área gástrica.

O refluxo duodeno-gástrico (RDG), através do piloro, induz lesões proliferativas gástricas em ratos?

Objetivo: Estudar o desenvolvimento de lesões proliferativas na mucosa gástrica de ratos Wistar submetidos ao refluxo duodeno-gástrico (RDG) através do piloro e, também, avaliar os efeitos da interrupção do RDG sobre o desenvolvimento das mesmas. Métodos: Constituíram-se três grupos experimentais: No CT (n = 20) os ratos foram submetidos a uma gastrotomia; nos grupos RDG54 (n = 16) e RDG36 (n = 14) realizou-se a indução do RDG e, somente no último, interrompeu-se o RDG após 36 semanas. O RDG foi obtido através da realização de anastomose entre o jejuno proximal e a parede gástrica anterior, seguido por secção completa e fechamento das bocas distal e proximal do jejuno a cerca de 1cm antes do início da gastroenteroanastomose. Na 54ª semana do seguimento, todos os ratos foram submetidos à eutanásia. Resultados: Diagnosticaram-se três tipos de lesões proliferativas: na mucosa glandular, a hiperplasia adenomatosa e o adenocarcinoma e, no epitélio escamoso, a hiperplasia escamosa. No grupo CT, não se diagnosticaram lesões proliferativas. Na região da mucosa pilórica dos grupos RDG54 e RDG36, a incidência da hiperplasia adenomatosa foi, respectivamente, de 68,75% e 50% (p > 0,30), enquanto na região da gastroenteroanastomose, de 43,75% no RDG54 e 85,71% no RDG36 (p < 0,05). No epitélio escamoso, a incidência da hiperplasia escamosa no RDG54 e RDG36 foi, respectivamente, de 62,5% e 14,2% (p < 0,001). O adenocarcinoma foi diagnosticado na região da anastomose de uma única peça histológica do RDG54. Através de um sistema de análise digital, determinaram-se as áreas da hiperplasia adenomatosa. Na região da mucosa pilórica, obteve-se mediana de 8,583mm² no RDG54 e de 0,2690mm² no RDG36 (p < 0,001). Na gastroenteroanastomose, obteve-se zero no RDG54 e 0,5295mm² no RDG36 (p > 0,50). Conclusões: O RDG propiciou o desenvolvimento de lesões proliferativas, predominantemente benignas. A interrupção do RDG refreou o crescimento da área da hiperplasia adenomatosa na mucosa pilórica e diminuiu a incidência da hiperplasia escamosa. Na região da gastroenteroanastomose, o procedimento cirúrgico favoreceu a manutenção do processo prolifera tivo, mesmo após a interrupção do RDG através do piloro.

Infecção por Helicobacter pylori e câncer gástrico: freqüência de cepas patogênicas cagA e vacA em pacientes com câncer gástrico

INTRODUÇÃO: Apesar da alta freqüência de infecção por Helicobacter pylori na população, somente uma minoria de indivíduos desenvolve câncer gástrico. É provável que a colonização da mucosa por cepas patogênicas, levando a maior agressão e inflamação da mucosa seja um dos elos da cadeia de eventos da oncogênese gástrica. OBJETIVOS: Investigar a freqüência de cepas patogênicas cagA e vacA do H. pylori em pacientes com câncer gástrico. MATERIAL E MÉTODOS: Foram estudados retrospectivamente 42 pacientes com câncer gástrico. A infecção por H. pylori foi avaliada por exame histológico e pelo PCR para identificação dos genótipos cagA e vacA em amostras de material fixado em formalina e incluído em parafina. RESULTADOS: A análise histológica permitiu a visualização direta do H. pylori em 85,7% dos casos, e o método de PCR para o gene urease C demonstrou a presença de DNA da bactéria em 95% dos casos. O gene cagA foi detectado em amostras de 23 pacientes (54,7%) com câncer gástrico. O alelo s1 do gene vacA foi identificado em amostras de 24 pacientes (57,1%) e o alelo m1, em amostras de 26 pacientes (61,9%). Os alelos s1 e m1 foram identificados simultaneamente em 24 pacientes (57,1%). O alelo s2 foi identificado em amostras de quatro pacientes (9,5%), e o alelo m2, em amostras de três pacientes (7,1%). A freqüência de infecção pelo Helicobacter pylori foi similar em ambos os tipos histológicos de câncer gástrico (intestinal e difuso). CONCLUSÕES: Os resultados confirmam a relevância dos genótipos patogênicos cagA e vacA do H. pylori para lesões orgânicas significativas tais como o câncer gástrico, sugerindo a participação dessa bactéria na cadeia de eventos da oncogênese gástrica.

Processos sócio-ambientais relacionados às situações de degradação na região do Rio Doce, Natal/RN

Natal is a medium-sized coastal city (800.000 inhabitants), capital of the State of Rio Grande do Norte, in the Northeast of Brazil. According to statistics published by the IBGE (2000), the area of Natal that stretches from Redinha to Lagoa Azul holds about 12% of the municipal population. Part of this area is bordered by a watercourse, the Rio Doce, which has been afflicted by a range of socio-environmental problems over the years. This study was carried out with the aims of 1) identifying the socio-environmental processes related to urban expansion, with an emphasis on those causing environmental degradation in this region; b) analysing the perception of the target population in relation to the environment it occupies; and c) determining the socioeconomic profile of the local residents and the sanitary facilities available to them. A survey was carried out by conducting interviews and completing questionnaires with the residents to assess the situation both qualitatively and quantitatively in the communities of Caiana, Pajussara Sítio, Gramoré Povoado and Gramoré Sítio, as well as by conducting bibliographical and documentary research. It was discovered that the sanitary conditions of the riverside dwellers are precarious and only 1% of the houses in the suburbs mentioned are connected to the public sewers. It was established that the Rio Doce is intensively exploited through the extraction of sand for the building trade, irrigation of riverside vegetable plots and use of the water for bathing, washing of clothes and leisure. It was also found that about 40% of the population resident in this area has migrated from the rural zone, which is one of the factors rendering it difficult for them to adapt to the urban setting. Such information can be of use to the authorities in the environmental planning of these districts and their sustainable development

Gastric proliferative lesions induced by duodenogastric reflux in rats

OBJETIVO: Avaliar as lesões proliferativas que se desenvolvem na mucosa gástrica de ratos Wistar após modelo específico de refluxo duodeno-gástrico. MÉTODOS: Foram utilizados 75 ratos adultos machos divididos em três grupos experimentais: o grupo I (controle) submetido a gastrotomia na parede posterior do estômago glandular (25 animais); o grupo II (RDG), foi submetido a gastrojejunoanastomose látero-lateral na parede posterior do estômago glandular (25 animais) e o grupo III (RDG-P) submetido a gastrojejunoanastomose látero-lateral na parede posterior do estômago glandular, com secção e fechamento da alça (25 animais). Os animais foram observados durante 36 semanas, após o que foram realizados estudos macroscópicos e microscópicos da anastomose gastrojejunal, da região pré-pilórica e região escamosa do estômago. RESULTADOS: Os animais do Grupo I não apresentaram nenhum tipo de lesão. No grupo II observou-se 40% de lesões do tipo hiperplasia adenomatosa na anastomose e 12% de hiperplasia escamosa. No grupo III obteve-se 40% de hiperplasia adenomatosa na mucosa pré-pilórica, 72 % de hiperplasia adenomatosa na mucosa da anastomose, 20% de hiperplasia escamosa e 12 % de adenocarcinoma. CONCLUSÕES: O refluxo duodeno-gástrico induz a alta freqüência de lesões proliferativas na mucosa adjacente à anastomose gastrojejunal ou na mucosa pré-pilórica e o adenocarcinoma é um evento raro neste modelo experimental.

Biopatologia do Helicobacter pylori

A infecção pelo Helicobacter pylori (H. pylori) induz inflamação persistente na mucosa gástrica com diferentes lesões orgânicas em humanos, tais como gastrite crônica, úlcera péptica e câncer gástrico. Os fatores determinantes desses diferentes resultados incluem a intensidade e a distribuição da inflamação induzida pelo H. pylori na mucosa gástrica. Evidências recentes demonstram que cepas do H. pylori apresentam diversidade genotípica, cujos produtos acionam o processo inflamatório por meio de mediadores e citocinas, que podem levar a diferentes graus de resposta inflamatória do hospedeiro, resultando em diferentes destinos patológicos. Cepas H. pylori com a ilha de patogenicidade cag induzem resposta inflamatória mais grave, através da ativação da transcrição de genes, aumentando o risco para desenvolvimento de úlcera péptica e câncer gástrico. O estresse oxidativo e nitrosativo induzido pela inflamação desempenha importante papel na carcinogênese gástrica como mediador da formação ou ativação de cancerígenos, danos no DNA, bem como de alterações da proliferação celular e da apoptose.

Prevalence of gastric lesions (ulcers and/or erosions) and their relationship to possible stressfull factors in asymptomatic Quarter Horse foals: endoscopic survey

A úlcera gástrica constitui-se numa das mais importantes causas de desconforto abdominal em eqüinos jovens. Com o objetivo de se verificar a prevalência de lesões gástricas (úlceras e/ou erosões) e sua relação com fatores como estresse, idade, e sexo, sessenta potros da raça Quarto de Milha não portadores de sinais clínicos compatíveis com lesões gástricas foram submetidos à gastroscopia. Os potros foram divididos em quatro faixas etárias de 15 animais cada uma, sendo: 1 a 30 dias, 31 a 60 dias, 61 a 90 dias e 91 a 120 dias de idade. A prevalência de lesões gástricas foi de 43,3%. Animais com idade entre 61 a noventa dias foram os mais acometidos. Não houve diferença significativa entre as faixas etárias. Descamações do epitélio aglandular ocorreram em nove potros (60%) entre um e trinta dias, em seis (40%) entre 31 e sessenta dias e em apenas dois (6,6%) com idade superior a sessenta dias. Fatores considerados estressantes, como infestação intensa por carrapatos (29), problemas respiratórios (3), dermatopatias (3), babesiose (2), onfaloflebite (1), diarréia (1), problemas ortopédicos (1) e ferida lacerante com presença de miíase (1) não influenciaram a ocorrência das lesões. Machos e fêmeas foram igualmente acometidos.

Lesions (ulcers and/or erosions) and desquamations location in the gastric mucosa from asymptomatic Quarter Horse foals: endoscopic survey

A úlcera gástrica figura como uma importante causa de desconforto abdominal em eqüinos jovens. de acordo com a localização das lesões na mucosa gástrica, a presença ou ausência de sinais clínicos e possíveis complicações resultantes de sua ocorrência, quatro síndromes clínicas são freqüentemente descritas em potros: 1) Úlceras assintomáticas ou silenciosas; 2) Úlceras sintomáticas ou ativas; 3) Úlceras perfuradas; e 4) Obstruções gástrica ou duodenal. Com o objetivo de se verificar a distribuição de lesões gástricas (úlceras e/ou erosões) e descamações do epitélio aglandular no estômago de eqüinos jovens assim como uma possível relação entre as alterações mencionadas (lesão/descamação) sessenta potros da raça Quarto de Milha não-portadores de sinais clínicos compatíveis com úlceras gástricas foram submetidos à gastroscopia. Os potros foram divididos em quatro faixas etárias de 15 animais cada uma, sendo: 1 a 30 dias, 31 a 60 dias, 61 a 90 dias e 91 a 120 dias de idade. As lesões ocorreram em ordem decrescente de freqüência nas regiões aglandular próximo ao margo plicatus ao longo da curvatura maior, aglandular próximo à cárdia ao longo da curvatura menor, fundo glandular e aglandular e antro. As descamações do epitélio aglandular ocorreram de forma similar nas regiões de fundo e margo plicatus. Não houve associação entre a ocorrência de lesões e descamações.

Avaliação de desinfetantes de superfície utilizados em Odontologia

Desinfecção de superfície é um procedimento realizado nas áreas externas do equipamento odontológico e demais itens do consultório. O objetivo deste trabalho foi analisar a ação de quatro desinfetantes utilizados em Odontologia: álcool etílico a 77°GL, composto fenólico (Duplofen), iodóforo (PVP-I) e solução de álcool etílico a 77°GL com 5% de clorexidina para desinfecção de superfície. Foram analisados quatro pontos em cada equipamento (carter, pia de lavagem de mãos, encosto de cabeça da cadeira e superfície frontal externa do refletor), utilizando-se a técnica de spray-wipe-spray. de cada ponto, foram coletadas amostras utilizando-se placas de superfície contendo ágar Mitis Salivarius bacitracina sacarose, ágar Sabouraud Dextrose com cloranfenicol, ágar MacConkey e ágar-sangue para contagem de estreptococos do grupo mutans, leveduras do gênero Candida, bactérias gram-negativas e contagem total de microrganismos, respectivamente (ufc/placa). Os resultados foram analisados estatisticamente utilizando-se teste t de Student para comparação entre as médias de ufc/placa. O desinfetante que demonstrou ser mais efetivo na redução microbiana foi a solução alcoólica de clorexidina, principalmente para bactérias gram-positivas. O iodo e o composto fenólico mostraram ser bastante eficazes na redução microbiana. O álcool etílico a 77°GL foi o menos eficaz dos quatro desinfetantes analisados, mas apesar de não ser indicado como desinfetante de superfície, mostrou, no presente trabalho, redução microbiana estatisticamente significativa após o processo de desinfecção.

Antiulcerogenic activity of Indigofera truxillensis Kunth

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