Extração de blocos graníticos nas pedreiras de Cinza Ariz e Amarelo Macieira da empresa Polimagra – Granitos, S.A

A perfuração em maciços rochosos desempenha um papel fundamental na área da exploração e extração de rocha ornamental, nomeadamente em granitos. Para esse efeito, e como irá ser abordado neste trabalho, são utilizados pela empresa Polimagra – Granitos, S.A, nas pedreiras que explora, dois sistemas de perfuração: perfuração hidráulica e perfuração pneumática. Sendo um dos objetivos deste trabalho perceber qual o tipo de perfuração que apresenta maior rentabilidade, torna-se importante perceber as principais características dos dois sistemas de perfuração em estudo. Para isso, com a realização deste estágio curricular na empresa Polimagra – Granitos, S.A, foi possível comparar as principais diferenças dos dois sistemas utilizados, através do acompanhamento dos trabalhos de lavra em pedreiras, da cronometragem de tempos de perfuração em maciço rochoso granítico e da realização de um estudo de fracturação nas pedreiras de Cinza Ariz e Amarelo Macieira. Durante este tempo do estágio foi ainda possível acompanhar os diferentes métodos de transformação utilizado sobre os diferentes granitos obtidos, nas instalações fabris da empresa Polimagra – Granitos, S.A. De destacar ainda, e dentro da área da transformação do granito, a utilização de um sistema robótico de tecnologia de ponta, para corte, acabamento e embalamento de produtos em granito.

Análise comparativa "in vitro" da extrusão apical de detritos originados por diferentes técnicas de instrumentação do sistema de canais radiculares

Introdução: A extrusão apical detritos (EAD) consequência indesejável da instrumentação canalar pode ser associada a dor/edema, podendo atrasar a cicatrização periapical. O nosso trabalho teve como objectivo avaliar e quantificar a EAD em canais instrumentados por sistemas de instrumentação rotatória contínua e reciprocante. Materiais e Métodos: 80 dentes monocanalares sem tratamento endodôntico prévio foram aleatoriamente divididos em 4 grupos (n=20): One Shape® Protaper® NEXT, Hyflex® EDM e WaveOne® Gold. Um tubo de Eppendorf (TdE) foi pesado antecipadamente numa balança analítica de precisão e com um dente inserido foi montado num dispositivo modificado, similar ao método descrito por Myers & Montgomery. Os canais foram instrumentados e irrigados com água destilada. Os dentes instrumentados foram removidos dos TdE e estes preenchidos com água destilada até perfazer 1,5ml, incubados a 70ºC durante cinco dias sendo pesados novamente, calculando a diferença entre o peso inicial e final determinando o peso dos detritos. Os dados foram analisados estatisticamente utilizando o IBM SPSS Statistics 22, considerando α=0,05. Efetuaram-se testes Kruskal-Wallis e post-hoc com ajustamento do ρ-value pelo método Dunn-Bonferroni. Resultados: Houve EAD em todas as técnicas de instrumentação. A análise estatística mostrou haver diferenças significativas na EAD entre as técnicas utilizadas (α=0,002). Entre as técnicas WaveOne® Gold e One Shape® (α=0,003), WaveOne® Gold e Protaper® NEXT (α=0,023) e WaveOne® Gold e Hyflex® EDM (α=0,028). Conclusões: A técnica One Shape® apresentou menor EAD e a técnica WaveOne® Gold com movimento reciprocante constitui maior fator de risco tendo apresentado maior EAD. Os resultados deste estudo indicam que os profissionais devem estar cientes para a EAD que pode ocorrer com cada instrumento, o que poderá servir de base para a selecção de um instrumento particular. Implicações clínicas: A escolha do sistema de instrumentação canalar influencia a extrusão de detritos. Fontes de financiamento: Agradecimentos as empresas; Micro-Mega, França, COLTÉNE e Dentsply Maillefer, Suíça.

Restauração de dentes posteriores endodonciados

A restauração de dentes endodonciados é um verdadeiro desafio perante as inúmeras possibilidades restauradoras que atualmente se apresentam. A decisão na escolha da melhor restauração para dentes posteriores endodonciados, com intuito de promover uma reabilitação estética e funcional, com menor prejuízo possível dos tecidos dentais e com maior longevidade é portanto, bastante complexa. Este estudo faz uma revisão de literatura para inter-relacionar o planeamento, a posição do dente na arcada e o tecido dentário remanescente com os diversos tipos de restauração (direta ou indireta). Avalia também a necessidade da colocação ou não de espigão e o seu tipo, assim como os tipos de cimentos utilizados durante o procedimento restaurador. Para tal foi efetuada uma pesquisa bibliográfica recorrendo aos motores de busca de MEDLINE, LILACS e PubMED, entre 2000 e 2015, com as seguintes palavras-chaves: “endodontically treated teeth”, “teeth restoration”, “tooth structure”, “post use”, “post materials”, “resin-based composite”, “ceramic”, “tooth fracture”, “cusp coverage”, “bicuspid”, “weakened teeth”, “cavity preparation design”. Concluiu-se que o sucesso de uma restauração em dentes posteriores endodonciados está na interpretação inicial do prognóstico antes mesmo do inicio do tratamento endodôntico e que quantidade e qualidade do tecido remanescente e o tipo de forças que incidirão no dente em questão, serão aspectos importantes na escolha do tipo de restauração e sua longevidade.

Viabilidade do biodiesel de microalgas: otimização de técnicas de extração

Os problemas relacionados com o consumo energético e as emissões de poluentes relativas ao setor dos transportes representam seguramente a maior preocupação ao nível Europeu no que respeita aos gases com efeito de estufa e à poluição atmosférica. Uma das formas de resolver/minimizar estes problemas é através da aposta em combustíveis alternativos. Em particular, os biocombustíveis poderão ser uma alternativa interessante aos combustíveis convencionais. As microalgas, como matéria-prima para produção de biodiesel, apresentam-se com excelentes perspetivas de futuro e com vantagens competitivas no campo das energias renováveis. É nesta perspetiva que se enquadra o presente trabalho, cujos objetivos consistiram na extração de biodiesel a partir de microalgas secas (Nannochloropsis gaditana e Scenedesmus sp.) e na otimização das respetivas técnicas de extração lipídica. Verificou-se que, em função dos métodos e condições utilizadas, a espécie Nannochloropsis gaditana apresenta um potencial de produção de biodiesel superior à espécie Scenedesmus sp. (eficiências de extração de 24,6 (wt.%) e 9,4 (wt.%) respetivamente). Um método de rotura celular conjugado com o processo de extração lipídica via solvente orgânico é essencial, pois conseguiu-se um acréscimo de 42% no rendimento de extração, sendo 10 minutos o tempo ideal de operação. Solventes como o metanol e sistema de solventes diclorometano/metanol mostraram ser mais eficazes quando se pretende extrair lípidos de microalgas, com valores de eficiência de remoção de 30,9 (wt.%) e 23,2 (wt.%) respetivamente. De forma a valorizar os resultados obtidos no processo de extração recorreu-se à sua conversão em biodiesel através da transesterificação catalítica ácida, onde se obteve uma eficiência de conversão de 17,8 (wt.%) para a espécie Nannochloropsis gaditana.

Dentes imaturos necrosados

O desenvolvimento completo das raízes demora pelo menos dois a três anos a completar-se após a colocação da peça dentária na cavidade oral, na medida em que manutenção da vitalidade pulpar é de extrema importância, de modo a permitir o completo desenvolvimento dentário e radicular. Perante um diagnóstico de necrose pulpar num dente imaturo o objectivo do Médico Dentista deverá ser sempre permitir a maturação completa das raízes e consequente encerramento apical. Deste modo, podemos considerar que existem essencialmente duas abordagem terapêuticas em dentes imaturos necrosados: a apexificação e a revascularização. A apexificação é considerada como o tratamento standard de dentes imaturos, uma vez que induz a formação de uma barreira apical calcificada. No entanto, este procedimento tem diversas desvantagens, nomeadamente o risco de fractura radicular uma vez que não proporciona um espessamento das paredes da raiz deixando-as assim finas e susceptíveis à fractura. Nos últimos anos um novo tratamento, como alternativa à apexificação, tem vindo a ser estudado. A revascularização consiste no transporte de factores de crescimento para o espaço intracanalar através da estimulação do sangramento dos tecidos periapicais e, deste modo, promover de forma natural um espessamento e completo desenvolvimento das raízes. Assim, comparativamente à apexificação a revascularização apresenta algumas vantagens, podendo, num futuro próximo, tornar-se no tratamento de eleição aquando de um diagnóstico de necrose num dente imaturo.

Antibioterapia profilática na extração de terceiros molares inclusos

Contextualização: A extração de terceiros molares é um dos atos clínicos mais realizados em Cirurgia Oral. A presença de um terceiro molar incluso pode estar na origem de uma variedade de complicações. Pericoronarite, cáries dentárias e doença periodontal são algumas das indicações para extração de terceiros molares inclusos. A antibioterapia profilática para a prevenção de complicações pós-operatórias como a alveolite e a infeção do local cirúrgico é ainda um assunto que gera alguma controvérsia, particularmente em indivíduos saudáveis. Objetivo: Estudar a necessidade da antibioterapia profilática na extração de terceiros molares e os seus potenciais riscos e benefícios. Materiais e Métodos: Foi efetuada uma pesquisa bibliográfica na base de dados da MEDLINE/PubMed e no motor de busca da ResearchGate. Adicionalmente, foram coletados artigos de interesse da bibliografia recolhida e consultados alguns livros de forma a complementar a informação obtida. Conclusão: Não existe um consenso no que toca à profilaxia antibiótica na extração de terceiros molares. Os médicos dentistas devem, por isso, efetuar uma avaliação cuidada do estado clínico de cada paciente de forma a tomar uma decisão consciente relativamente à administração de antibióticos com o intuito de prevenir complicações pós-operatórias da cirurgia de terceiros molares inclusos.

Alveolite

A etiologia da alveolite é desconhecida. Considera-se não haver uma causa específica, mas sim uma associação de factores inerentes ao seu aparecimento. O diagnóstico é realizado, geralmente, entre o 2º e 5º dia após exodontia, sendo bastante claro. Manifesta-se por uma dor aguda e pulsátil, mal controlada com analgésicos, e de apresentação clínica uma inflamação da mucosa em torno do alvéolo, com parcial ou total perda do coágulo, apresentando-se este vazio ou com tecido necrótico e/ou restos alimentares. Pode ainda haver uma exposição óssea. Diversas são as taxas de incidência, variando consoante os factores de risco predisponentes da doença. São estes a idade, género, ciclo menstrual e toma de contraceptivos orais (nas mulheres), trauma cirúrgico e experiência do médico, a indicação da extração, bem como características do dente a ser extraído, ainda as técnicas e anestesia usadas, bem como remanescentes ósseos e/ou radiculares, uso de retalhos e suturas, patologias sistémicas, medicação e cuidados pós-operatórios do doente. Todos estes podem ter impacto no desenvolvimento desta condição, devendo o médico dentista eliminá-los e reduzi-los ao máximo. A prevenção aplica-se a medidas não farmacológicas, como redução de factores de risco, em combinação a terapia farmacológica, de modo a favorecer uma correta cicatrização. Recurso a soluções antissépticas, medicação tópica (intra-alveolar) e prescrição sistémica de antibióticos e anti-inflamatórios não esteroides são algumas dessas medidas. Ao nível do tratamento, vários métodos e materiais estão disponíveis no mercado. Por ser uma condição que o próprio organismo “combate”, o objectivo terapêutico passa basicamente pela redução dos sintomas debilitantes do paciente e controlo bacteriano. A opção é individual, uma vez que não existe nenhum tratamento com características ideais, sendo os resultados na literatura bastante discrepantes. Limpeza do alvéolo, medicação intra-alveolar (tópica) e/ou sistémica, bem como terapia com laser de baixa intensidade, são algumas opções. A administração antibiótica deve ser reservada para casos especiais, não devendo ser abordada como método de rotina. Analgésicos são uma opção, podendo ser aconselhada consoante o quadro clínico doloroso. Também o reforço para uma higiene oral rigorosa, com irrigação do alvéolo para evitar detritos e impactação alimentar (no caso de não existirem obtundantes intra-alveolares) devem ser preocupação do médico dentista. Deve haver um seguimento regular do paciente, especialmente se aplicados medicamentos tópicos, para avaliação e renovação (se necessário) do curativo até recuperação. O médico dentista deve saber identificar um caso de alveolite, encontrando-se informado e consciente das várias opções preventivas e terapêuticas. Estudos mais claros e objectivos são necessários na procura de critérios de diagnóstico genéricos da doença, bem como terapêuticas preventivas e de tratamentos com taxas de sucesso altas e suportadas por evidência científica. Para que, desta forma, seja elaborado um protocolo universal a seguir na prática clínica.

Patologias associadas a caninos inclusos

Os caninos permanentes exercem um papel importante na dentição tanto por razões estéticas quanto funcionais. Os dentes seguem uma sequência de erupção favorável no desenvolvimento da oclusão normal, mas algum distúrbio desse mecanismo, nesse período de transição da dentição decídua para a permanente, pode levar a alterações na sequência ou mesmo no trajeto de erupção, levando a impactação de dentes. São os caninos superiores permanentes, depois dos terceiros mo lares que apresentam maior ocorrência de impactação. Na impossibilidade do diagnóstico precoce, esforços serão empregues para reposicionar o dente no arco dentário evitando sua extração, dada a sua importância no equilíbrio, harmonia e função. Nos casos não diagnosticados ou tratados inadequadamente podem ocorrer perturbações mecânicas, infecciosas ou neoplásicas. O prognóstico depende da posição do canino em relação às estruturas adjacentes e à possibilidade de movimentação ortodôntica. O presente trabalho aborda os principais fatores a serem considerados nos casos de caninos superiores permanentes impactados, tais como processo de erupção, etiologia, diagnóstico, tratamento e principalmente patologias associadas a caninos inclusos.

Extração de ácidos triterpénicos a partir da casca de eucalipto utilizando líquidos iónicos

Os recursos renováveis têm sido um forte alvo de investigação científica nos últimos anos, onde o aproveitamento de biomassa e seus resíduos para a obtenção de compostos de valor acrescentado, combustíveis e energia têm sido abordados no conceito de biorrefinaria integrada. As indústrias de papel geram quantidades significativas de resíduos, nomeadamente a casca de eucalipto que é atualmente queimada para a geração de energia. De forma a valorizar este resíduo, a presente dissertação teve como objetivo extrair compostos triterpénicos, a partir casca externa de Eucalyptus globulus, utilizando solventes de extração alternativos - soluções aquosas de líquidos iónicos (LIs) – para substituir os solventes orgânicos actualmente utilizados. Os ácidos triterpénicos apresentam um elevado interesse na indústria cosmética, farmacêutica e alimentar graças às suas propriedades antiinflamatórias, antitumurais, entre outras. Primeiramente, caracterizou-se a casca externa de Eucalyptus globulus, e posteriormente procedeu-se ao estudo de solubilidade de ácido ursólico (AU, utilizado como molécula modelo) a 25 ºC em soluções aquosas de LIs e surfactantes de modo a selecionar os solventes mais eficientes para a extração. Deste trabalho conclui-se que a capacidade surfactante das soluções aquosas de LIs, particularmente [C4C1im][C8H17SO4], [C16C1im]Cl e [C14C1im]Cl, desempenham um papel fundamental para a solubilização de AU em água, podendo aumentar quase 16000 vezes a sua solubilidade, e permitiu recuperar cerca de 89% deste composto com simples adição de água como anti-solvente. Por fim, compararam-se as quantidades de ácidos triterpénicos extraídas a partir da casca de eucalipto com soluções aquosas de [C14C1im]Cl, metanol e com extração em soxhlet com diclorometano.

Ação do fator de crescimento de fibroblasto básico na cicatrização da aponeurose abdominal de ratos

Objetivo: Trabalho realizado em ratos com o objetivo de estudar o efeito do Fator de Crescimento de Fibroblastos básico (FCFb) na cicatrização da aponeurose abdominal. Métodos: Foram usados 20 ratos Wistar separados aleatoriamente em 2 grupos iguais. Os animais foram anestesiados com pentobarbital sódico na dose de 20 mg/Kg por via intraperitoneal e submetidos a laparotomia mediana de 4 cm, cuja camada aponeurótica foi suturada com mononylon 5-0. No grupo I foi aplicada a dose de 5mg de FCFb sobre a sutura da aponeurose. No grupo II (controle) foi aplicada solução salina 0,9% sobre a linha se sutura. Após observação por 7 dias os animais foram mortos com superdose de anestésico. A camada aponeurótica com 1,5 cm de largura foi submetida a teste de resistência à tensão empregando a Máquina de Ensaios EMIC MF500. Biópsias das zonas de sutura foram processadas e coradas com HE e o tricômico de Masson. Os achados histopatológicos foram quantificados através de sistema digital (Image pro-plus) de captura e processamento de imagens. Os dados obtidos foram analisados pelo teste T com significância 0,05. Resultados: Nos animais do grupo I (experimental) a zona de sutura da camada aponeurótica suportou a carga de 1.103±103,39gf. A quantificação dos dados histopatológicos desse grupo atingiu a densidade média 226±29,32. No grupo II (controle) a carga suportada pela zona de sutura foi de 791,1±92,77 gf. Quando foram comparadas as médias das resistências à tensão dos dois grupos, observou-se uma diferença significante (p<0,01). O exame histopatológico das lâminas desse grupo relevou densidade média 114,1±17,01, correspondendo a uma diferença significante quando comparadas as médias dos dois grupos (p<0,01). Conclusão: Os dados permitem concluir que o FCFb contribuiu para aumentar a resistência da aponeurose suturada e para melhorar os parâmetros histopatológicos da cicatrização.

Múltiplas antenas como alternativa para aumentar a taxa de extração de chaves secretas em redes veiculares com desvanecimento lento

The communication in vehicular ad hoc networks (VANETs) is commonly divided in two scenarios, namely vehicle-to-vehicle (V2V) and vehicle-to-infrastructure (V2I). Aiming at establishing secure communication against eavesdroppers, recent works have proposed the exchange of secret keys based on the variation in received signal strength (RSS). However, the performance of such scheme depends on the channel variation rate, being more appropriate for scenarios where the channel varies rapidly, as is usually the case with V2V communication. In the communication V2I, the channel commonly undergoes slow fading. In this work we propose the use of multiple antennas in order to artificially generate a fast fading channel so that the extraction of secret keys out of the RSS becomes feasible in a V2I scenario. Numerical analysis shows that the proposed model can outperform, in terms of secret bit extraction rate, a frequency hopping-based method proposed in the literature.

Escovagem de dentes em ambiente escolar e redução do índice de placa bacteriana: avaliação da efetividade de um projeto de saúde oral

Dada a elevada prevalência de cárie em Portugal em idades jovens, a equipa de saúde escolar do concelho de Oliveira do Bairro (distrito de Aveiro), desenvolveu, durante o ano letivo 2012/13, um projeto de educação para a saúde, denominado Senhor Dente, dirigido a crianças em idade pré‐escolar (3‐6 anos) que consistiu na implementação da escovagem na escola. Com este estudo pretendeu‐se determinar o grau de redução da placa bacteriana nas crianças abrangidas pelo referido projeto, de forma a avaliar a sua efetividade na redução das cáries dentárias. Efetuou‐se um estudo quasi experimental, no qual foi avaliado o índice de placa bacteriana individual antes e após a implementação do projeto (ninicial = 256; nfinal = 190). Antes da intervenção, estimou‐se uma prevalência de cárie dentária de 32,8% (IC 95%: 27,0‐38,6). Após a implementação da escovagem dentária na escola, observou‐se uma redução do índice de placa bacteriana de 2,45 (IC 95%: 2,38‐2,51), havendo uma associação estatisticamente significativa entre a variação no índice de placa bacteriana e o valor inicial do índice de dentes cariados, perdidos e obturados por cárie e, também, com o intervalo de tempo decorrido entre os 2 momentos de avaliação. Os resultados demonstraram a efetividade dos programas de saúde escolar que promovam a escovagem dentária diária na escola e sugerem a necessidade de avaliar qual deve ser a duração destes projetos, como forma de otimizar os recursos necessários para o seu desenvolvimento.

Produção e extração da enzima anidrase carbônica e de ficobiliproteínas a partir de microalgas

Muito interesse tem sido focado no potencial biotecnológico das microalgas, principalmente devido à identificação de diversas substâncias sintetizadas por estes organismos, dentre elas a anidrase carbônica e as ficobiliproteínas. A anidrase carbônica é uma metaloenzima que catalisa a hidratação reversível do CO2 em bicarbonato com alta eficiência, sendo utilizada para captação de CO2 através de sistemas biológicos. A C-ficocianina e a aloficocianina, corantes naturais, são os dois principais componentes das ficobiliproteínas em cianobactérias e apresentam diversas aplicações dentro da indústria alimentícia, cosmética e farmacêutica. O objetivo principal desta tese foi avaliar a produção e a extração da anidrase carbônica e das ficobiliproteínas a partir de diferentes microalgas. Para isso, primeiramente foi realizado uma investigação da produção da anidrase carbônica pela microalga Dunaliella tertiolecta, onde foi estudada a extração da enzima e sua aplicação em sistemas de captura enzimática de CO2. Posteriormente foi avaliada a produção da enzima ao longo do cultivo de diferentes microalgas marinhas e dulcícolas (Dunaliella tertiolecta, Tetraselmis sueccica, Phaeodactylum tricornutum, Nannochloropsis oculata, Isochysis galbana, Chlorella vulgaris e Scenedesmus obliquus). A produção da enzima e de ficobiliproteínas, também, foi estudada para as cianobactérias Spirulina platensis LEB 52, Spirulina sp. LEB 18 e Synechococcus nidulans. Todos os cultivos foram acompanhados em termos de biomassa e pH. Por último, foi realizado um estudo de extração da enzima de P. tricornutum e extração conjunta da anidrase carbônica e de ficobiliproteínas da cianobactéria S. sp. LEB 18. Os cultivos foram realizados em frascos erlenmeyer contendo os meios Conway (marinhas), BG-11 (dulcícolas) e Zarrouk 20% (cianobactérias). Na avaliação da ruptura celular foram testadas as técnicas de maceração em gral e pistilo, agitação em vórtex com pérolas de vidro, sonicação com pérolas de vidro, homogeneizador ultrassônico, secagem, congelamento e descongelamento e a combinação de tratamentos. Maiores rendimentos de extração da enzima a partir da microalga D. tertiolecta foram obtidos utilizando tratamento ultrassônico, juntamente com baixas concentrações de biomassa úmida (0,1 e 0,2 g/L), e a mesma apresentou potencial para aplicação em processos de captação enzimática do CO2. Durante os cultivos, a microalga C. vulgaris se destacou como maior produtora da enzima anidrase carbônica, atingindo valores de atividade enzimática de 44,0 U/L. As cianobactérias apresentaram valores de atividade entre 41,6 e 45,9 U/L, sendo que a S. sp. LEB 18 foi a que apresentou maiores produções de C-ficocianina e aloficocianina no ponto de máxima atividade volumétrica, 65,9 e 82,2 µg/mL, respectivamente. A enzima extraída da biomassa de S. platensis LEB 52 catalisou a hidratação do CO2 que precipitou na forma de CaCO3. Maiores rendimentos de extração da enzima a partir das microalgas P. tricornutum e S. sp. LEB 18 foram obtidos utilizando homogeneizador ultrassônico, que foram 31,3 U/g e 25,5 U/g, respectivamente. A biomassa de S. sp. LEB 18, também apresentou potencial para a extração de ficobiliproteínas, obtendo- se altas concentrações de C-ficocianina (100,5 mg/g) e aloficocianina (69,9 mg/g). Através dos resultados obtidos, pode-se verificar a potencialidade das microalgas e das cianobactérias para produção da enzima anidrase carbônica e das ficobiliproteínas, biomoléculas de alto valor industrial. Este trabalho apresenta processos eficientes para a extração da enzima e de ficobiliproteínas tanto para escala laboratorial como industrial.

Ruptura celular, extração e encapsulamento de Astaxantina de Haematococcus pluvialis (Volvocales, Chlorophyta)

O interesse na produção de astaxantina de fontes naturais vem aumentando significativamente, devido principalmente à sua capacidade como potente agente antioxidante. Na obtenção da astaxantina por via biotecnológica, a microalga Haematococcus pluvialis é um dos micro-organismos industrialmente mais interessantes. Entretanto, como a maioria dos carotenoides, a astaxantina é uma molécula altamente insaturada que pode ser facilmente degradada por processos térmicos. Em função desta instabilidade, uma possibilidade que se abre, a fim de proteger sua atividade biológica de fatores ambientais e reforçar a sua estabilidade física, é o encapsulamento. Neste sentido, este trabalho vem contribuir em inovações relacionadas ao desenvolvimento de tecnologia para ruptura celular, extração e nanoencapsulamento de astaxantina produzida por via biotecnológica, mais especificamente de astaxantina obtida através do cultivo de H. pluvialis. Neste estudo, os cultivos foram realizados em meio BBM e acetato de sódio e conduzidos a temperatura constante de 25±1 ºC em fotobiorreatores de 1 L com aeração por borbulhamento de ar de 300 mL.min-1 , agitação manual diária e sob iluminância constante de 444 µmol fótons.m-2 s -1 durante 15 dias, sendo inoculados com suspensão de microalgas previamente preparada, na proporção de 10%, e pH ajustado em 7,0. A biomassa foi recuperada dos cultivos por centrifugação e seca a 35 °C por 48 h. Em seguida, foram empregadas diferentes técnicas de ruptura celular (química, mecânica e enzimática). Após a ruptura, foi realizada a extração dos carotenoides e a quantificação dos carotenoides totais (µg.g-1 ) e da extratibilidade (%). Entre os solventes testados no método de ruptura química, o diclorometano foi o selecionado para a extração dos pigmentos carotenoides. Dentre as técnicas mecânicas de ruptura celular, a maceração da biomassa congelada com terra diatomácea resultou na maior extratibilidade e carotenoides totais (66,01% e 972,35 μg.g-1 ). A melhor condição de lise da parede celular de H. pluvialis, utilizando o preparado enzimático Glucanex® , ocorreu em pH do meio reacional de 4,5 a 55 ºC, com atividade inicial de β-1,3-glucanase de 0,6 U.mL-1 e um tempo de reação de 30 min, alcançando-se 17,73% de atividade lítica relativa. Nestas condições, com a reação enzimática assistida por ultrassom sem congelamento prévio da biomassa, atingiu-se 83,90% e 1235,89 µg.g -1 , respectivamente, para extratibilidade e carotenoides totais. Dentre as técnicas combinadas testadas, a maceração com terra diatomácea associada à lise enzimática apresentou valores de extratibilidade e carotenoides totais de, respectivamente, 93,83% e 1382,12 µg.g-1 . No encapsulamento do extrato contendo astaxantina obtido por lise enzimática associada por ultrassom, envolvendo a coprecipitação com PHBV (poli(3-hidroxibutirato-cohidroxivalerato)) em fluidos supercríticos, o aumento da pressão tendeu a reduzir o diâmetro da partícula formada, enquanto que o aumento da relação biomassa contendo astaxantina:diclorometano usada na etapa de extração incrementou o percentual de encapsulamento e a eficiência de encapsulamento para ambas pressões testadas (80 e 100 bar). Os maiores valores de percentual de encapsulamento (17,06%) e eficiência de encapsulamento (51,21%) foram obtidos nas condições de 80 bar e relação biomassa:diclorometano de 10 mg.mL -1 . Nestas condições, o diâmetro médio de partícula foi de 0,228 µm. Com base nos resultados obtidos, técnicas para a obtenção de astaxantina de H. pluvialis e seu encapsulamento foram desenvolvidas com sucesso, podendo ser extendidas a outros produtos intracelulares de microalgas.

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

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