Functional application of lactic acid bacteria exopolysaccharide in complex food systems

Lactic acid bacteria expolysaccharides (LAB-EPS), in particular those formed from sucrose have the potential to improve food and beverage rheology and enhance their sensory properties potentially replacing or reducing expensive hydrocolloids currently used as improvers in food and beverage industries. Addition of sucrose not only enables EPS formation but also affects organic acid formation, thus influencing the sensory properties of the resulting food/beverage products. The first part of the study the organoleptic modulation of barley malt derived wort fermented using in situ produced bacterial polysaccharides has been investigated. Weisella cibaria MG1 was capable to produce exopolysaccharides during sucrosesupplemented barley malt derived wort fermentation. Even though the strain dominated the (sucrose-supplemented) wort fermentation, it was found to produce EPS (14.4 g l-1) with lower efficiency than in SucMRS (34.6 g l-1). Higher maltose concentration in wort led to the increased formation of oligosaccharide (OS) at the expense of EPS. Additionally, small amounts of organic acids were formed and ethanol remained below 0.5% (v/v). W. cibaria MG1 fermented worts supplemented with 5 or 10% sucrose displayed a shear-thinning behaviour indicating the formation of polymers. This report showed how novel and nutritious LAB fermented wort-base beverage with prospects for further advancements can be formulated using tailored microbial cultures. In the next step, the impact of exopolysaccharide-producing Weissella cibaria MG1 on the ability to improve rheological properties of fermented plant-based milk substitute plant based soy and quinoa grain was evaluated. W. cibaria MG1 grew well in soy milk, exceeding a cell count of log 8 cfu/g within 6 h of fermentation. The presence of W. cibaria MG1 led to a decrease in gelation and fermentation time. EPS isolated from soy yoghurts supplemented with sucrose were higher in molecular weight (1.1 x 108 g/mol vs 6.6 x 107 g/mol), and resulted in reduced gel stiffness (190 ± 2.89 Pa vs 244 ± 15.9 Pa). Soy yoghurts showed typical biopolymer gels structure and the network structure changed to larger pores and less cross-linking in the presence of sucrose and increasing molecular weight of the EPS. In situ investigation of Weissella cibaria MG1 producing EPS on quinoa-based milk was performed. The production of quinoa milk, starting from wholemeal quinoa flour, was optimised to maximise EPS production. On doing that, enzymatic destructuration of protein and carbohydrate components of quinoa milk was successfully achieved applying alpha-amylase and proteases treatments. Fermented wholemeal quinoa milk using Weissella cibaria MG1 showed high viable cell counts (>109 cfu/mL), a pH of 5.16, and significantly higher water holding capacity (WHC, 100 %), viscosity (> 0. 5 Pa s) and exopolysaccharide (EPS) amount (40 mg/L) than the chemically acidified control. High EPS (dextran) concentration in quinoa milk caused earlier aggregation because more EPS occupy more space, and the chenopodin were forced to interact with each other. Direct observation of microstructure in fermented quinoa milk indicated that the network structures of EPS-protein could improve the texture of fermented quinoa milk. Overall, Weissella cibaria MG1 showed favorable technology properties and great potential for further possible application in the development of high viscosity fermented quinoa milk. The last part of the study investigate the ex-situ LAB-EPS (dextran) application compared to other hydrocolloids as a novel food ingredient to compensate for low protein in biscuit and wholemeal wheat flour. Three hydrocolloids, xanthan gum, dextran and hydroxypropyl methylcellulose, were incorporated into bread recipes based on high-protein flours, low-protein flours and coarse wholemeal flour. Hydrocolloid levels of 0–5 % (flour basis) were used in bread recipes to test the water absorption. The quality parameters of dough (farinograph, extensograph, rheofermentometre) and bread (specific volume, crumb structure and staling profile) were determined. Results showed that xanthan had negative impact on the dough and bread quality characteristics. HPMC and dextran generally improved dough and bread quality and showed dosage dependence. Volume of low-protein flour breads were significantly improved by incorporation of 0.5 % of the latter two hydrocolloids. However, dextran outperformed HPMC regarding initial bread hardness and staling shelf life regardless the flour applied in the formulation.

Messenger ribonucleic acid of cerebral nuclei.

1. RNA was isolated from crude nuclear preparations and from ribosomes derived from rat brain and liver. Nuclear RNA was obtained by lysis of the nuclei with sodium dodecyl sulphate, followed by denaturation and removal of DNA and protein with hot phenol. 2. Base composition analyses indicated that the cerebral nuclear RNA preparation contained a higher proportion of non-ribosomal RNA than the analogous hepatic preparation. 3. Sucrose-density-gradient analyses revealed a heterogeneous profile for each nuclear RNA preparation, with two major peaks possessing the sedimentation properties of ribosomal RNA (18s and 28s). 4. Template activities of both preparations were widely distributed through the sucrose density gradients. 5. The cerebral nuclear RNA preparation was more active than the hepatic nuclear RNA preparation in promoting amino acid incorporation in cell-free systems from Escherichia coli and rat brain. 6. Cerebral nuclear RNA stimulated amino acid incorporation in a cerebral ribosomal system even in the presence of an excess of purified E. coli transfer RNA. 7. It is concluded that a significant proportion of cerebral nuclear RNA has the characteristics of messenger RNA.

Cimentos injetáveis à base de fosfatos de cálcio para vertebroplastia

O principal objectivo desta investigação foi o desenvolvimento cimentos de fosfatos de cálcio com injetabilidade melhorada e propriedades mecânicas adequadas para aplicação em vertebroplastia. Os pós de fosfato de tricálcico (TCP) não dopados e dopados (Mg, Sr e Mn) usados neste estudo foram obtidos pelo processo de precipitação em meio aquoso, seguidos de tratamento térmico de forma a obter as fases pretendidas, α− e β−TCP. A substituição parcial de iões Ca por iões dopantes mostrou ter implicações em termos de estabilidade térmica da fase β−TCP. Os resultados demonstraram que as transformações de fase alotrópicas β↔α−TCP são fortemente influenciadas por variáveis experimentais como a taxa de arrefecimento, a presença de impurezas de pirofosfato de cálcio e a extensão do grau de dopagem com Mg. Os cimentos foram preparados através da mistura de pós, β−TCP (não dopados e dopados) e fosfato monocálcico monidratado (MCPM), com meios líquidos diferentes usando ácido cítrico e açucares (sucrose e frutose) como agentes retardadores de presa, e o polietilenoglicol, a hidroxipropilmetilcelulose e a polivinilpirrolidona como agentes gelificantes. Estes aditivos, principalmente o ácido cítrico, e o MCPM aumentam significativamente a força iónica do meio, influenciando a injetabilidade das pastas. Os resultados também mostraram que a distribuição de tamanho de partícula dos pós é um factor determinante na injetabilidade das pastas cimentícias. A combinação da co-dopagem de Mn e Sr com a adição de sucrose no líquido de presa e com uma distribuição de tamanho de partícula dos pós adequada resultou em cimentos de brushite com propriedades bastante melhoradas em termos de manuseamento, microestrutura, comportamento mecânico e biológico: (i) o tempo inicial de presa passou de ~3 min to ~9 min; (ii) as pastas cimentícias foram totalmente injectadas para uma razão liquido/pó de 0.28 mL g−1 com ausência do efeito de “filter-pressing” (separação de fases líquida e sólida); (iii) após imersão numa solução durante 48 h, as amostras de cimento molhadas apresentam uma porosidade total de ~32% e uma resistência a compressão de ~17 MPa, valor muito superior ao obtido para os cimentos sem açúcar não dopados (5 MPa) ou dopados só com Sr (10 MPa); e (iv) o desempenho biológico, incluindo a adesão e crescimento de células osteoblásticas na superfície do cimento, foi muito melhorado. Este conjunto de propriedades torna os cimentos excelentes para regeneração óssea e engenharia de tecidos, e muito promissores para aplicação em vertebroplastia.

Avaliação da atividade antimicrobiana de filmes protéicos a base de anchoita (engraulis anchoita) incorporados com ácidos orgânicos.

Os filmes são produzidos a partir de macromoléculas, que podem ser utilizados como embalagem, como os polissacarídeos, lipídeos e proteínas. As proteínas se destacam dos demais, pois possuem uma estrutura com 20 monômeros diferentes, que confere um amplo potencial de ligações intermoleculares. A incorporação de agentes ativos em filmes é uma alternativa como embalagem, para inibir ou retardar a multiplicação de microrganismos patógenos e deteriorantes em alimentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana de filmes à base de isolado protéico de anchoita (Engraulis anchoita) – IPA adicionados de ácidos orgânicos. Para tanto, foi elaborado o IPA, pela solubilização alcalina da proteína e precipitação no ponto isoelétrico a partir de carne mecanicamente separada. O IPA foi avaliado quanto a sua composição proximal, aminoacídica e por DSC. A solução formadora dos filmes foi elaborada a partir de IPA, água, glicerol e hidróxido de sódio. As formulações dos filmes foram elaboradas segundo um planejamento fatorial 23 . Foram avaliadas as propriedades físico-químicas de resistência a tração (RT) e elongação (E); espessura, solubilidade e permeabilidade ao vapor de água (PVA); a diferença de cor (∆E*) e opacidade (Y) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) de filmes à base de IPA. Os filmes com diferentes concentrações de ácido sórbico (AS) ou ácido benzóico (AB) foram desenvolvidos a partir da condição cujo as propriedades físico-químicas foram as melhores, sendo comparados aos filmes controles. Estes, foram avaliados quanto a sua atividade antimicrobiana frente aos microrganismos Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus e Salmonella Enteritidis pelo método de difusão em disco, além das propriedades físico-químicas, MEV e FT-IV. Os filmes com maior atividade antimicrobiana e os filmes controle foram aplicados sobre carne bovina, inoculados com os microrganismos inibidos no método de difusão em disco e armazenados a 5°C. Estes, foram avaliados a cada 2 dias durante 12 dias de armazenamento, pela método de contagem em gotas. O IPA apresentou 88,8% de proteína e 53,3% de aminoácidos polares e temperatura de desnaturação de 62,2°C. A espessura, PVA, ∆E* e Y dos filmes não foram afetados pelas variáveis estudadas no experimento. A menor solubilidade e maior RT dos filmes ocorreram em baixa concentração de IPA, glicerol e tratamento térmico, mas a E aumentou com o acréscimo dessas variáveis. As MEV das superfícies dos filmes foram homogêneas, para aqueles com leve tratamento térmico. O aumento da concentração de AS e AB na faixa de 0,50 a 1,50% resultou na diminuição da RT e aumento da E, solubilidade, ∆E* e Y. Houve mudança da organização molecular e interações intermoleculares entre as moléculas de IPA e AB testados pela avaliação do FT-IV. As MEV revelaram microporos em filmes com 1,50% de AS, o que resultou em filmes com menor homogeneidade. A maior atividade antimicrobiana foi verificada nos filmes com 1,50% de AS e AB frente a E. coli O157:H7, L. monocytogenes e S. Enteritidis. Estes filmes foram aplicados sobre carne bovina inoculada com E. coli O157:H7 e L. monocytogenes. Os filmes de AS frente a E. coli O157:H7 e L. monocytogenes apresentaram uma redução de 5 e 4 log UFC.g-1, respectivamente, em relação ao filme controle. O efeito do AB frente a estas bactérias, apresentou uma redução de 6 e 5 log UFC.g-1, ao final do 12° dia de armazenamento, respectivamente. Os filmes elaborados à base de IPA, adicionados de AS ou AB podem ser eficazes contra os patógenos alimentares testados.

Desenvolvimento de produtos à base de anchoíta e comportamento do mercado consumidor

Anchoíta (Engraulis anchoita) é uma espécie pelágica encontrada no Sudoeste do Oceano Atlântico. Estima-se que 135000 toneladas/ano desse peixe possam ser exploradas ao longo do litoral sul do Brasil. Entretanto, os recursos pesqueiros do país são ainda inexplorados, o que torna esta matéria prima candidata em potencial para a fabricação de novos produtos a base desse pescado. Com o apoio de programas governamentais sociais, a tendência para o Brasil é para o desenvolvimento de produtos de anchoíta alternativos e que sejam capazes de suprir as necessidades específicas de cada grupo de consumo alvo. Dentro desse cenário, um estudo de novos produtos de pescado frente ao mercado se faz necessário, na tentativa de compreender as variáveis influentes do setor. Para tanto, na presente tese teve objetivou-se desenvolver produtos à base de anchoíta e estudar o comportamento do mercado consumidor frente a esses novos produtos de pescado. Um total de seis artigos foi gerado. O primeiro artigo intitulou-se: “Potencial de inserção de empanados de pescado na merenda escolar mediante determinantes individuais”. Neste objetivou-se detectar os determinantes individuais do consumo de pescado com adolescentes em idade de 12 a 17 anos, visando à inserção de empanados de pescado na merenda escolar. Foi verificado que as variáveis que melhor discriminaram a frequência de consumo foram “gosta de pescado” e “grau de escolaridade dos pais”. Os resultados indicaram um potencial de consumo de empanados de pescado por adolescentes, associado à necessidade de educação alimentar. O segundo artigo “Elaboração de hambúrguer a partir de base proteica de anchoíta (Engraulis anchoita)” no qual se objetivou avaliar o efeito de diferentes combinações de solventes para a obtenção de base proteica de anchoíta visando à elaboração de hambúrguer de pescado. As lavagens com ácido fosfórico e mais dois ciclos de água foram as que apresentaram os melhores valores para a obtenção da base proteica, baseando-se na remoção de nitrogenados e respostas sensoriais. No terceiro artigo “Aceitação de empanados de pescado (Engraulis anchoita) na merenda escolar no extremo sul do Brasil” o objetivo foi avaliar a aceitação de empanados de pescado (Engraulis anchoita) com alunos (n = 830) da rede pública de ensino, em idades entre 5 e 18 anos, de duas cidades do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Os resultados indicaram relação inversa entre a aceitação de empanados de pescado e o aumento da idade das crianças. O quarto artigo estudou “Razões subjacentes ao baixo consumo de pescado pelo consumidor brasileiro.” Neste objetivou-se investigar o comportamento referente ao consumo de pescado de uma população com baixo consumo de pescado (Brasil), aplicando a Teoria do Comportamento Planejado (TCP). Os resultados indicaram que tanto a intenção como a atitude provou serem determinantes significativos na frequência de comer pescado, sendo a atitude inversamente correlacionada com o consumo de pescado. Hábito apareceu como uma importante variável discriminante para o consumo de pescado. O quinto artigo intitula-se “Modelagem de equações estruturais e associação de palavras como ferramentas para melhor compreensão do baixo consumo de pescado”. O objetivo foi desenvolver um modelo e explicar o conjunto das relações entre os construtos do consumo de pescado em uma população com baixo consumo de pescado (Brasil) através da aplicação da TCP e pelo Questionário das Escolhas dos Alimentos. Além disso, a percepção cognitiva de produtos de pescado (Engraulis anchoíta) foi avaliada pela mesma população. Os resultados indicaram um bom ajuste para o modelo proposto e mostraram que os construtos “saúde” e “controle de peso” são bons preditores da intenção. A técnica associação de palavras provou ser um método útil para a análise de percepção de um novo produto de pescado, além de ajudar a explicar os resultados obtidos pelas equações estruturais. O sexto e último artigo “Percepção de saudável em produtos de pescado em uma população com alto consumo de pescado. Uma investigação por eye tracking” em que se objetivou explorar o uso do método eye tracking para estudar a percepção de saudável em diferentes produtos de pescado. Dois pontos importantes podem ser salientados como influentes na percepção de saudável: produtos de pescado processados e alimentos fritos.

Estudio in vitro de la resistencia adhesiva en la interfaz de resina entre la base del pad y el resinoso utilizado en cementación indirecta de la técnica lingual

Con el fin de aminorar retrasos por descementación de cualquier accesorio durante el tratamiento de Ortodoncia Lingual, se ha considerado que la fuerza de adhesión es muy importante, especialmente cuando está ubicada en las diferentes interfaces presentes entre el bracket y la resina del PAD; entre la resina del PAD y el cemento resinoso fotopolimerizable y entre este cemento y el esmalte dental. Por lo que este estudio se ha enfocado en determinar la resistencia adhesiva en la interfaz localizada entre la resina de la base del PAD y el cemento resinoso fotopolimerizable utilizando ácido fluorhídrico y óxido de aluminio como tratamiento de superficie previo a la cementación indirecta de la técnica lingual. MATERIALES Y METODOS: El tipo de estudio fue experimental "in vitro", con una muestra de 30 cuerpos de prueba hechos con resina Transbond XT, utilizando para su confección un blíster de brackets, se siguieron tres protocolos diferentes; G1 o grupo control sin ninguna preparación, G2 con aplicación de óxido de aluminio, 50 micrones durante 10 segundos en la superficie del cuerpo de prueba, G3 con aplicación de ácido fluorhídrico al 9% en la superficie del cuerpo de prueba durante 10 minutos. Previo al test de resistencia adhesiva, se realizó los cortes de precisión en cada cuerpo de prueba, obteniendo así 45 tiras de prueba, cada una de las muestras fue adherida a un porta muestra para la prueba de micro tracción, la misma que fue realizada con la máquina universal Mini-Instron modelo 5942, a una velocidad de deformación constante de 0.5 mm/min. Los datos fueron sometidos al test de Normalidad de residuos de Shapiro Wilk (p>0,05) y de LEVENE para el análisis de homogeneidad de las varianzas. La resistencia adhesiva fue comparada entre los grupos por medio del Análisis de Varianza (ANOVA) como factor único para el procesamiento de los datos. Para todos los análisis el nivel de significancia fue del 5% (p< 0,05) con un nivel de confianza del 95% (IC95%). Se consideró estadísticamente significativo valores por debajo de 0,05. RESULTADOS Y CONCLUSIONES: El resultado del test de ANOVA, reveló que el factor de tratamiento de superficie F(2,12)=2,52;p=0,12 no es significante, por lo tanto los diferentes tratamientos de superficie (óxido de aluminio y ácido fluorhídrico) utilizados son equivalentes al grupo control, indicando que no ejercen influencia de manera significativa en los valores de Resistencia Adhesiva (RA) en la preparación de la interfaz localizada entre la resina de la base del PAD y el cemento resinoso fotopolimerizable; concluyendo que se puede utilizar cualquier protocolo de tratamiento de superficie indicado en la presente investigación.

No evidence for association of ataxia-telangiectasia mutated gene T2119C and C3161G amino acid substitution variants with risk of breast cancer

Background There is evidence that certain mutations in the double-strand break repair pathway ataxia-telangiectasia mutated gene act in a dominant-negative manner to increase the risk of breast cancer. There are also some reports to suggest that the amino acid substitution variants T2119C Ser707Pro and C3161G Pro1054Arg may be associated with breast cancer risk. We investigate the breast cancer risk associated with these two nonconservative amino acid substitution variants using a large Australian population-based case–control study. Methods The polymorphisms were genotyped in more than 1300 cases and 600 controls using 5' exonuclease assays. Case–control analyses and genotype distributions were compared by logistic regression. Results The 2119C variant was rare, occurring at frequencies of 1.4 and 1.3% in cases and controls, respectively (P = 0.8). There was no difference in genotype distribution between cases and controls (P = 0.8), and the TC genotype was not associated with increased risk of breast cancer (adjusted odds ratio = 1.08, 95% confidence interval = 0.59–1.97, P = 0.8). Similarly, the 3161G variant was no more common in cases than in controls (2.9% versus 2.2%, P = 0.2), there was no difference in genotype distribution between cases and controls (P = 0.1), and the CG genotype was not associated with an increased risk of breast cancer (adjusted odds ratio = 1.30, 95% confidence interval = 0.85–1.98, P = 0.2). This lack of evidence for an association persisted within groups defined by the family history of breast cancer or by age. Conclusion The 2119C and 3161G amino acid substitution variants are not associated with moderate or high risks of breast cancer in Australian women.