Otimização da produção biotecnológica de lipases e correlação com a produção de biossurfactantes

As lipases e os biossurfactantes são compostos produzidos por microrganismos através de fermentações em estado sólido (FES) ou sumberso (FSm), os quais são aplicáveis nas indústrias alimentícia e farmacêutica, na bioenergia e na biorremediação, entre outras. O objetivo geral deste trabalho foi otimizar a produção de lipases através de fermentação em estado sólido e fermentação submersa. Os fungos foram selecionados quanto à habilidade de produção de lipases através de FES e FSm e aqueles que apresentaram as maiores atividades lipolíticas foram utilizados na seleção de variáveis significativas e na otimização da produção de lipases nos dois modos de cultivo. Foram empregadas técnicas seqüenciais de planejamento experimental, incluindo planejamentos fracionários, completos e a metodologia de superfície de resposta para a otimização da produção de lipases. As variáveis estudadas na FES foram o pH, o tipo de farelo como fonte de carbono, a fonte de nitrogênio, o indutor, a concentração da fonte de nitrogênio, a concentração do indutor e a cepa do fungo. Na FSm, além das variáveis estudadas na FES, estudaram-se as variáveis concentração inicial de inóculo e agitação. As enzimas produzidas foram caracterizadas quanto à temperatura e pH ótimos e quanto à estabilidade a temperatura e pH. Nas condições otimizadas de produção de lipases, foi avaliada a correlação entre a produção de lipases e bioemulsificantes. Inicialmente foram isolados 28 fungos. Os fungos Aspergillus O- 4 e Aspergillus E-6 foram selecionados como bons produtores de lipases no processo de fermentação em estado sólido e os fungos Penicillium E-3, Trichoderma E-19 e Aspergillus O-8 como bons produtores de lipases através da fermentação submersa. As condições otimizadas para a produção de lipases através de fermentação em estado sólido foram obtidas utilizando-se o fungo Aspergillus O-4, farelo de soja, 2% de nitrato de sódio, 2% de azeite de oliva e pHs inferiores a 5, obtendo-se atividades lipolíticas máximas de 57 U. As condições otimizadas para a produção de lipases na fermentação submersa foram obtidas utilizando-se o fungo Aspergillus O-8, farelo de trigo, 4,5% de extrato de levedura, 2% de óleo de soja e pH 7,15. A máxima atividade obtida durante a etapa de otimização foi 6 U. As lipases obtidas por FES apresentaram atividades máximas a 35ºC e pH 6,0, enquanto que as obtidas por FSm apresentaram ótimos a 37ºC e pH 7,2. A estabilidade térmica das lipases produzidas via FSm foi superior a das lipases obtidas via FES, com atividades residuais de 72% e 26,8% após 1h de exposição a 90ºC e 60ºC, respectivamente. As lipases obtidas via FES foram mais estáveis em pH´s alcalinos, com atividades residuais superiores a 60% após 24 h de exposição, enquanto as lipases produzidas via FSm foram mais estáveis em pH´s ácidos, com 80% de atividade residual na faixa de pH entre 3,5 e 6,5. Na fermentação submersa a correlação entre a produção de lipases e a atividade emulsificante óleo em água (O/A) e água em óleo (A/O) dos extratos foi 95,4% e 86,8%, respectivamente, obtendo-se atividades emulsificantes máximas O/A e A/O de 2,95 UE e 42,7 UE. Embora a maior produção de lipases tenha sido obtida na fermentação em estado sólido, não houve produção concomitante de biossurfactantes. Os extratos da fermentação submersa apresentaram redução da tensão superficial de 50 mN m -1 para 28 mN m -1 e atividade antimicrobiana frente ao microrganismo S. aureus ATCC 25923, com potenciais antimicrobianos de 36 a 43% nos três primeiros dias de fermentação. A fermentação submersa foi a técnica que apresentou os melhores resultados de otimização da produção de lipases, bem como de produção simultânea de biossurfactantes.

Potencial antifúngico, antioxidante e inibidor da produção de aflatoxina por extratos fenólicos de Chlorella sp. e Spirulina platensis

A contaminação fúngica acarreta alterações na qualidade nutricional e no valor econômico de produtos alimentícios podendo causar danos patológicos em plantas, animais e humanos. A identificação da atividade antioxidante, antifúngica e antimicotoxinas, em extratos de microalgas com propriedade de inibir a multiplicação de fungos e subseqüente produção de micotoxinas abre a perspectiva de empregar substâncias mais eficientes e com maior ação específica contra estes microorganismos. Entre os compostos com propriedades inibidoras de radicais livres, de crescimento fúngico e produção de micotoxinas, destacam-se os compostos fenólicos, que podem inibir a atividade metabólica microbiana, dificultando a atividade de enzimas. Neste estudo foram avaliados o poder de inibição de multiplicação fúngica de Rhizopus oryzae e Aspergillus flavus pelos extratos fenólicos de Chlorella sp. e Spirulina platensis, bem como sua atividade antioxidante, e a atividade antimicotoxinas da última microalga contra Aspergillus flavus. O conteúdo de fenóis totais foi em média 1000 µgfenóis/g Spirulina platensis e 600 µgfenóis/g Chlorella sp., sendo que o acido gálico e o cafeíco foram identificados como compostos majoritários na Spirulina platensis. As determinações de glicosamina (parede celular) e ergosterol (membrana celular) mostraram-se bons indicativos do desenvolvimento microbiano permitindo uma boa estimativa da inibição dele. O extrato fenólico de Spirulina platensis apresentou capacidade de inibir cerca de 50% a formação da parede e da membrana celular para ambos os fungos estudados e de 100% a produção de aflatoxina B1 até o 10º dia de cultivo do Aspergillus flavus. Além disso, o extrato metanólico de Spirulina platensis inativou 53,5% o DPPH reativo, limitou o escurecimento enzimático ocasionado pela peroxidase em 55% e inibiu a peroxidação lipídica em 46% após 14 dias de armazenamento sob luz. Estes resultados mostram que a ação antifúngica, antimicotoxinas e antioxidante está naturalmente presente em alguns tecidos microbianos e que encontrar a forma de extraí-los e aplicá-los como conservantes alimentícios é muito promissor para substituição aos antifúngicos e outros conservantes químicos.

Técnicas de manejo agropecuário sustentável

The competitiveness in the rural sector and the need to make viable and sustainable property, direct the farmer to seek new production strategies. In this sense, the book Techniques of sustainable agricultural management has as objective contributed information on concepts, management practices, technological innovations, which are applicable in the agricultural production. The same is composed of 13 chapters, topics covered in aquaculture production, management and dairy production, as general aspects of hematology fish; dynamics of decision-making and adaptive flow dairy production systems; importance of performance measures and body biometrics in small ruminants; milk production in beef cows; parasitism in beef cattle; performance of dairy cows in production; efficiency of cross beef cattle in finishing phase; development of Marchangus: five years; and, bovine growth efficiency. In vegetable production area are addressed matters relating on management and olive cultivation, species of great economic importance and diversification as alternative on the property; functional foods in fruit and vegetables; influence of environmental factors, harvesting and drying in the production and composition of essential oils of Mentha spp; and, implication of the contamination of corn grain by mycotoxins in livestock production. At the end of the book, the expectation of the authors is to have contributed with relevant themes of Brazilian agriculture, which could reflect positively on knowledge, values and quality of available material.

Avaliação do potencial probiótico de leveduras isoladas de azeitonas de mesa da cultivar Negrinha de Freixo

Probióticos são definidos como microrganismos vivos, que quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefícios à saúde do hospedeiro. Atualmente a pesquisa de microrganismos probióticos a partir da fermentação da azeitona tem-se centrado nas bactérias ácido-lácticas, sendo escassos os estudos envolvendo leveduras. No presente trabalho avaliou-se o potencial probiótico de estirpes de leveduras previamente isoladas durante o processo de fermentação natural de azeitona de mesada cultivar Negrinha de Freixo. Foram avaliadas 16 estirpes em relação à atividade enzimática (catalase, amilase, xilanase, protease e β-glucosidase); ao crescimento a 37ºC; ação inibitória frente a microrganismos patogénicos; capacidade de autoagregação; atividade antioxidante (utilizando o método de DPPH); e resistência ao aparelho digestivo humano, a partir de uma simulação in vitro da digestão gástrica e pancreática. Os resultados apresentados para a atividade enzimática indicaram que em alguns isolados foi detetado fraca atividade das enzimas protease, xilanase e amilase. Já uma atividade forte de lipase foi observada nas estirpes Pichia manshurica e Saccharomyces cerevisiae (15A e 15B). Para a enzima β-glucosidase, identificou-se atividade forte em Rhodotorula graminis, Rhodotorula glutinis, Candida norvegica, Pichia guilliermondii e Galactomyces reessii. Relativamente à capacidade de crescimento à temperatura corporal (37ºC), três estirpes (Saccharomyces cerevisiae 15B; Candida tropicalis 1A; e Pichia membranifaciens 29A) destacaram-se por apresentar maior taxa específica de crescimento. A capacidade bloqueadora dos radicais livres DPPH foi verificada em 10 estirpes, sendo as estirpes de S. cerevisiae as que mais se destacaram dentre as outras. As estirpes C. norvegica e G. reessii (34A) apresentaram capacidade antifúngica frente ao microrganismo patogénico Cryptococcus neoformans. Em relação à capacidade de autoagregação avaliada, as estirpes S. cerevisiae (15A), Candida tropicalis (1A) e C. norvegica (7A) apresentaram ao fim de 24 horas percentagens superiores a 80%. Relativamenteà resistência frente às condições presentes no trato gastrointestinal in vitro, a estirpe P. guilliermondii (25A), destacou-se dentre as demais, por apresentar maior capacidade de sobrevivência em todo o processo digestivo simulado. As estirpes Candida boidinii (37A) e S. cerevisiae (15A) apresentaram menor capacidade de sobrevivência nestas condições. Contudo, serão necessários testes adicionais para complementar estes resultados.

Língua eletrónica: uma ferramenta prática na análise sensorial de azeitonas de mesa

As azeitonas de mesa são consumidas e apreciadas em todo o mundo e, embora a sua classificação comercial não seja legalmente exigida, o Conselho Oleícola Internacional sugere que seja regulamentada com base na avaliação sensorial por um painel de provadores. A implementação de tal requer o cumprimento de diretrizes estabelecidas pelo Conselho Oleícola Internacional, resultando numa tarefa complexa, demorada e cujas avaliações não estão isentas de subjetividade. Neste trabalho, pela primeira vez, uma língua eletrónica foi utilizada com o intuito de classificar azeitonas de mesa em categorias comerciais, estipuladas com base na presença e na mediana das intensidades do defeito organolético predominante percebido pelo painel de provadores. Modelos de discriminação lineares foram estabelecidos com base em subconjuntos de sinais potenciométricos de sensores da língua eletrónica, selecionados recorrendo ao algoritmo de arrefecimento simulado. Os desempenhos qualitativo de previsão dos modelos de classificação estabelecidos foram avaliados recorrendo à técnica de validação cruzada leave-one-out e à técnica de validação cruzada K-folds com repetição, que permite minimizar o risco de sobreajustamento, permitindo obter resultados mais realistas. O potencial desta abordagem qualitativa, baseada nos perfis eletroquímicos gerados pela língua eletrónica, foi satisfatoriamente demonstrado: (i) na classificação correta (sensibilidades ≥ 93%) de soluções padrão (ácido n-butírico, 2-mercaptoetanol e ácido ciclohexanocarboxílico) de acordo com o defeito sensorial que mimetizam (butírico, pútrido ou sapateira); (ii) na classificação correta (sensibilidades ≥ 93%) de amostras de referência de azeitonas e salmouras (presença de um defeito único intenso) de acordo com o tipo de defeito percebido (avinhado-avinagrado, butírico, mofo, pútrido ou sapateira), e selecionadas pelo painel de provadores; e, (iii) na classificação correta (sensibilidade ≥ 86%) de amostras de azeitonas de mesa com grande heterogeneidade, contendo um ou mais defeitos organoléticos percebidos pelo painel de provadores nas azeitona e/ou salmouras, de acordo com a sua categoria comercial (azeitona extra sem defeito, extra, 1ª escolha, 2ª escolha e azeitonas que não podem ser comercializadas como azeitonas de mesa). Por fim, a capacidade língua eletrónica em quantificar as medianas das intensidades dos atributos negativos detetados pelo painel nas azeitonas de mesa foi demonstrada recorrendo a modelos de regressão linear múltipla-algoritmo de arrefecimento simulado, com base em subconjuntos selecionados de sinais gerados pela língua eletrónica durante a análise potenciométrica das azeitonas e salmouras. O xii desempenho de previsão dos modelos quantitativos foi validado recorrendo às mesmas duas técnicas de validação cruzada. Os modelos estabelcidos para cada um dos 5 defeitos sensoriais presentes nas amostras de azeitona de mesa, permitiram quantificar satisfatoriamente as medianas das intensidades dos defeitos (R² ≥ 0,97). Assim, a qualidade satisfatória dos resultados qualitativos e quantitativos alcançados permite antever, pela primeira vez, uma possível aplicação prática das línguas eletrónicas como uma ferramenta de análise sensorial de defeitos em azeitonas de mesa, podendo ser usada como uma técnica rápida, económica e útil na avaliação organolética de atributos negativos, complementar à tradicional análise sensorial por um painel de provadores.

Evolución del paisaje y aprovechamientos económicos en la falda de la sierra cordobesa (Siglos XIII-XV)

La falda de la sierra cordobesa forma un espacio unitario íntimamente conectado geográfica, emocional y económicamente con la ciudad. En este espacio se sitúan elementos históricos tan importantes como el heredamiento de la Albaida o, sobre todo, la dehesa de Córdoba la Vieja, que recibe este nombre por encontrarse en su interior las ruinas de la antigua ciudad omeya de Madinat al-Zahra. Tradicionalmente se ha presentado este espacio como una amplia dehesa dedicada a la ganadería extensiva. Sin embargo, un estudio más detallado de las fuentes documentales disponibles nos muestra un paisaje diversificado en el que, junto con los pastos para el ganado, abundan olivares, viñas y huertas que fueron fundamentales para el abastecimiento de los mercados de la ciudad de Córdoba durante la Baja Edad Media.

Desarrollo de cosechadoras de olivar tradicional basadas en sacudidores de copa

El olivar español es el primer productor mundial de aceite (40%) y de aceituna de mesa (25%). La mayor parte del olivar no es rentable y es clave reducir sus costes. Dado que la recolección supone del orden del 50% de su valor, en ella se deben centrar los esfuerzos. No existe una solución única válida para la recolección de todos los tipos de olivar, aunque, en olivares modernos de media y de alta densidad existe un alto grado de mecanización. Sin embargo, el olivar tradicional, que representa casi el 70% del total, no dispone de una cosechadora. Su introducción supondría un cambio tecnológico y una innovación clave para este tipo de olivar. La presente memoria expone los resultados obtenidos en I+D+i con el objetivo principal de desarrollar la primera cosechadora para la recolección integral de olivar tradicional. En una primera fase, se realizó un estudio de un sistema sacudidor de copa procedente de cítricos para su aplicación a olivar, determinando las características de la sacudida y del funcionamiento de la máquina en campo. Posteriormente, se completaron estos estudios, determinado la forma y zona de caída de los frutos. Por último, se desarrolló un sistema de recepción, logística, limpieza y almacenaje del fruto para incorporación de, alcanzándose resultados muy prometedores en la recolección integral del árbol. En fases posteriores, se realizó una caracterización de árboles y plantaciones tradicionales para poder realizar un diseño específico de sistema de derribo adaptado a esta tipología. Tras un proceso de investigación sobre los principios de la sacudida de la copa y el desprendimiento de los frutos, se avanzó en el diseño y fabricación de nuevos sistemas de sacudida de copa, así como en el desarrollo de tecnología para el copiado automático del contorno del árbol. Los nuevos sistemas para derribar las aceitunas alcanzaron resultados prometedores para su aplicación al olivar tradicional, adaptándose a su morfología y a las características singulares de sus árboles. Finalmente, fruto del trabajo realizado en la línea 1 del convenio Mecaolivar, toda la investigación desarrollada se materializó en la fabricación de un prototipo de cosechadora con sistema sacudidor de copa para el olivar tradicional. Estas máquinas demuestran la viabilidad de la cosecha integral de los olivos tradicionales.

Valorização integrada de resíduos e subprodutos da extração do azeite: extração e caraterização de compostos bioativos do bagaço de azeitona

Dissertação de Mestrado, Tecnologia de Alimentos, Instituto Superior de Engenharia, Universidade do Algarve, 2016

Food consumption and risk of malnutrition in community-dwelling very old Spanish adults (≥ 80 years)

Introduction: There are few studies assessing overall diet and food patterns of the oldest population. Objectives: To examine food groups consumption (grams and servings) and their compliance with the dietary guidelines in community-dwelling very old Spanish adults. The relationship with the risk of malnutrition was also studied. Methods: Within the cross-sectional health study of elderly people of Villanueva de la Cañada (Madrid, Spain), in 98 non-institutionalized elders aged ≥ 80 years (66% women) food consumption was calculated from a 24-hour dietary recall and nutritional risk was assessed by Mini Nutritional Assessment (MNA). Statistical significance was evaluated at 95% confidence level (p < 0.05). Results: Men consumed significantly higher amounts of snacks/pickles and alcoholic beverages. The consumption of cereals/grain products (2 servings/day), vegetables (1.5 servings/day) and meat, fish, eggs (1.4 servings/day), was below desirable levels. As nutritional status got worse, fruit consumption was significantly smaller (p = 0.039). Relatively weak but highly significant correlations were found between MNA and oils/fats, fruits and alcoholic beverages. After adjustment for energy intake, oils and fats and fruits associations disappeared whereas a negative association between milk/dairy products and MNA was found. Conclusions: Dietary patterns of the elderly population of Villanueva are departing from the traditional Mediterranean diet and though adequate consumption of fruits, milk/dairy products, oils/fats and sugar/confectionery has been achieved, cereals/grain products, vegetables and the meat,fish,eggs group consumption was below the desirable levels. Deterioration of the nutritional status coincided with a reduction in the consumption of all food groups except for ready meals and milk/dairy products whose consumption increased. Further research on the influence of fruit, milk/dairy products, wine and olive oil consumption on nutritional status is required.

Postprandial serum endotoxin in healthy humans is modulated by dietary fat in a randomized, controlled, cross-over study

Background: High-fat diets may contribute to metabolic disease via postprandial changes in serum endotoxin and inflammation. It is unclear how dietary fat composition may alter these parameters. We hypothesized that a meal rich in n-3 (ω3) fatty acids would reduce endotoxemia and associated inflammation but a saturated or n-6 (ω6) fatty acid-rich meal would increase postprandial serum endotoxin concentrations and systemic inflammation in healthy adults. Methods: Healthy adults (n = 20; mean age 25 ± 3.2 S.D. years) were enrolled in this single-blind, randomized, cross-over study. Participants were randomized to treatment and reported to the laboratory, after an overnight fast, on four occasions separated by at least one week. Participants were blinded to treatment meal and consumed one of four isoenergetic meals that provided: 1) 20 % fat (control; olive oil) or 35 % fat provided from 2) n-3 (ω3) (DHA = 500 mg; fish oil); 3) n-6 (ω6) (7.4 g; grapeseed oil) or 4) saturated fat (16 g; coconut oil). Baseline and postprandial blood samples were collected. Primary outcome was defined as the effect of treatment meal on postprandial endotoxemia. Serum was analyzed for metabolites, inflammatory markers, and endotoxin. Data from all 20 participants were analyzed using repeated-measures ANCOVA. Results: Participant serum endotoxin concentration was increased during the postprandial period after the consumption of the saturated fat meal but decreased after the n-3 meal (p < 0.05). The n-6 meal did not effect a different outcome in participant postprandial serum endotoxin concentration from that of the control meal (p > 0.05). There was no treatment meal effect on participant postprandial serum biomarkers of inflammation. Postprandial serum triacylglycerols were significantly elevated following the n-6 meal compared to the n-3 meal. Non-esterified fatty acids were significantly increased after consumption of the saturated fat meal compared to other treatment meals. Conclusions: Meal fatty acid composition modulates postprandial serum endotoxin concentration in healthy adults. However, postprandial endotoxin was not associated with systemic inflammation in vivo. Trial registration: This study was retrospectively registered at clinicaltrials.gov as NCT02521779 on July 28, 2015.

Los amantes bajo los olivos. El simbolismo erótico del olivo en el cancionero popular hispánico

Traditional popular poetry follows a certain culture and has a literary canon that is very different from written poetry by educated authors. Among the elements that distinguish this poetry and that emphasize the continual presence of symbolism, which is manifested in the connotative reading of the texts, is a symbolism that refers to eroticism and to the romantic relationships of men. In these folk songs nature acquires a distinct meaning of love, for example by means of the presence of the olive as a frequent motif in Andalusian, Hispanic and European songs.

Influence of different land uses on groundwater quality in southern Portugal

In Alentejo region, southern Portugal, differences in groundwater samples from six groundwater bodies covered with different land uses were analysed based on the monitoring plan of the Alqueva multi-purpose project, created in the sequence of the construction of the Alqueva Dam on the Guadiana River, in South Portugal. For most of the groundwater bodies there is a statistical significant difference between magnesium, sulphate, chloride, and phosphate. All of these ions are strongly correlated with land use management. Groundwater, where land is covered by olive groves, has high levels of electric conductivity, calcium, potassium, sulphate, and phosphate. Dry land crops are correlated with calcium, magnesium, chloride and consequently, electric conductivity, phosphates and sulphate. Vineyards are strongly correlated with high sulphate and phosphate levels. This study clearly shows that different land uses within a certain groundwater body influence the water quality in a different way. Therefore, an appropriate soil management should be adjusted to each situation, taking into account the aquifer matrix and the overlying soil.

Distribution modelling of wild rabbit hunting yields in its original area (S Iberian Peninsula)

In this work we used the information of the Annual Hunting Reports (AHRs) to obtain a high-resolution model of the potential favourableness for wild rabbit harvesting in Andalusia (southern Spain), using environmental and land-use variables as predictors. We analysed 32,134 AHRs from the period 1993/2001 reported by 6049 game estates to estimate the average hunting yields of wild rabbit in each Andalusian municipality (n5771). We modelled the favourableness for obtaining good hunting yields using stepwise logistic regression on a set of climatic, orographical, land use, and vegetation variables. The favourability equation was used to create a downscaled image representing the favourableness of obtaining good hunting yields for the wild rabbit in 161 km squares in Andalusia, using the Idrisi Image Calculator. The variables that affected hunting yields of wild rabbit were altitude, dry wood crops (mainly olive groves, almond groves, and vineyards), temperature, pasture, slope, and annual number of frost days. The 161 km squares with high favourableness values are scattered throughout the territory, which seems to be caused mainly by the effect of vegetation. Finally, we obtained quality categories for the territory by combining the probability values given by logistic regression with those of the environmental favourability function.