Anti-hypertensive dietary supplement derived from Salmo or Oncorhynchus protein hydrolysates

An anti-hypertensive fish protein hydrolysate is provided, wherein the fish is of the genus Salmo or Oncorhynchus, and wherein the fish protein hydrolysate that is prepared using bacillolysm from Bacillus stearothermophilus comprises at least one peptide selected from the group consisting of Leu-Ala-Phe, Leu-Thr-Phe, Ile-Ile-Phe, Leu-Ala-Tyr, Ile-Ala-Tyr, Val-Phe-Tyr, Tyr-Ala-Tyr, Val-Leu-Trp, Ile-Ala-Trp, Tyr- Ala-Leu and Tyr-Asn-Arg Method of making and methods for using such fish protein hydrolysates are also provided.

Anti-hypertensive dietary supplement derived from salmo or oncorhynchus protein hydrolysates

An anti-hypertensive fish protein hydrolysate is provided, wherein the fish is of the genus Salmo or Oncorhynchus, and wherein the fish protein hydrolysate that is prepared using bacillolysm from Bacillus stearothermophilus comprises at least one peptide selected from the group consisting of Leu-Ala-Phe, Leu-Thr-Phe, Ile-Ile-Phe, Leu-Ala-Tyr, Ile-Ala-Tyr, Val-Phe-Tyr, Tyr-Ala-Tyr, Val-Leu-Trp, Ile-Ala-Trp, Tyr- Ala-Leu and Tyr-Asn-Arg Method of making and methods for using such fish protein hydrolysates are also provided.

Anti-diabetic or anti-hypertensive dietary supplement

An anti-diabetic or anti-hypertensive fish protein hydrolysate is provided, in which the fish is of the genus Salmo or Oncorhynchus, and wherein the fish protein is hydrolysed by a metalloendopeptidase obtainable from Bacillus amyloliquefaciens. Methods of making and methods for using such fish protein hydrolysates are also provided.

Antibacterial activity of stevioside towards food-borne pathogenic bacteria

This study determines the inhibitory effect of Stevia rebaudiana leaf extracts and its purified bioactive compound ‘stevioside’ against food-related pathogens. The S. rebaudiana solvent extracts (1000 μg/mL) displayed antibacterial activity to Serratia marcescens, Klebsiella pneumoniae, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, B. subtilis, Alcaligenes denitrificans and Salmonella typhimurium. Of the six solvents, ethanol and acetone extracts displayed the highest zone of inhibition. The bioactive compound from S. rebaudiana was purified by solvent extraction, thin-layer chromatography followed by structural characterization by spectroscopy evidence. Purified stevioside prevented the growth of tested bacterial species, i.e. B. subtilis, K. pneumoniae and S. typhimurium. Significant zone of inhibition (12 mm) was observed against B. cereus which proposes potential application of stevioside in foods to increase their shelf life.

Enzyme-triggered self-assembly of peptide hydrogels via reversed hydrolysis

We demonstrate that proteases can be used to selectively trigger the self-assembly of peptide hydrogels via reversed hydrolysis.

Estimation of accumulated lethality under pressure-assisted thermal processing

A study was conducted to develop an integrated process lethality model for pressure-assisted thermal processing (PATP) taking into consideration the lethal contribution of both pressure and heat on spore inactivation. Assuming that the momentary inactivation rate was dependent on the survival ratio and momentary pressure-thermal history, a differential equation was formulated and numerically solved using the Runge-Kutta method. Published data on combined pressure-heat inactivation of Bacillus amyloliquefaciens spores were used to obtain model kinetic parameters that considered both pressure and thermal effects. The model was experimentally validated under several process scenarios using a pilot-scale high-pressure food processor. Using first-order kinetics in the model resulted in the overestimation of log reduction compared to the experimental values. When the n th-order kinetics was used, the computed accumulated lethality and the log reduction values were found to be in reasonable agreement with the experimental data. Within the experimental conditions studied, spatial variation in process temperature resulted up to 3.5 log variation in survivors between the top and bottom of the carrier basket. The predicted log reduction of B. amyloliquefaciens spores in deionized water and carrot purée had satisfactory accuracy (1.07-1.12) and regression coefficients (0.83-0.92). The model was also able to predict log reductions obtained during a double-pulse treatment conducted using a pilot-scale high-pressure processor. The developed model can be a useful tool to examine the effect of combined pressure-thermal treatment on bacterial spore lethality and assess PATP microbial safety. © 2013 Springer Science+Business Media New York.

Selective enrichment of omega-3 fatty acids in oils by phospholipase A1

Omega fatty acids are recognized as key nutrients for healthier ageing. Lipases are used to release ω-3 fatty acids from oils for preparing enriched ω-3 fatty acid supplements. However, use of lipases in enrichment of ω-3 fatty acids is limited due to their insufficient specificity for ω-3 fatty acids. In this study use of phospholipase A1 (PLA1), which possesses both sn-1 specific activity on phospholipids and lipase activity, was explored for hydrolysis of ω-3 fatty acids from anchovy oil. Substrate specificity of PLA1 from Thermomyces lenuginosus was initially tested with synthetic p-nitrophenyl esters along with a lipase from Bacillus subtilis (BSL), as a lipase control. Gas chromatographic characterization of the hydrolysate obtained upon treatment of anchovy oil with these enzymes indicated a selective retention of ω-3 fatty acids in the triglyceride fraction by PLA1 and not by BSL. 13C NMR spectroscopy based position analysis of fatty acids in enzyme treated and untreated samples indicated that PLA1 preferably retained ω-3 fatty acids in oil, while saturated fatty acids were hydrolysed irrespective of their position. Hydrolysis of structured triglyceride,1,3-dioleoyl-2-palmitoylglycerol, suggested that both the enzymes hydrolyse the fatty acids at both the positions. The observed discrimination against ω-3 fatty acids by PLA1 appears to be due to its fatty acid selectivity rather than positional specificity. These studies suggest that PLA1 could be used as a potential enzyme for selective concentrationof ω-3 fatty acids.

Estudo sobre a biodegradação do herbicida trufluralina por bactérias isoladas de solo agrícola e proposta metodológica para o ensino de biodegradação

Trifluralina (a, a, a,trifluoro-2,6-dinitro-N, N-dipropil-p-toluidina) (TFL) é um herbicida pré-emergente, incorporado ao solo que tem sido usado na agricultura desde a década de sessenta; ele é moderadamente persistente em vários tipos de solos do Brasil. O objetivo deste estudo foi isolar - de um solo agrícola contaminado por quatro décadas - e caracterizar bactérias resistentes a TFL, determinar suas habilidades em degradar a TFL, investigar a presença de gens degardadores que possam estar envolvidos na degradação da TFL e propor um método de ensino teórico prático sobre a biodegradação, para cursos de graduação. Oito bactérias foram isoladas, pela técnica de subculturas repetidas em meio contendo TFL como única fonte de carbono, e identificadas, pelo método bioquímico e seqüenciamento do rDNA 16S como Klebsiella oxytoca, Herbaspirillum seropedicae, 3 strains of Bacillus simplex, 2 de Pseudomonas montelli e uma outra Pseudomonas sp. Uma terceira bactéria (iaolado #9), não identificada, que crescia ao redor de cristais de TFL em meio sólido, foi isolada; esta é uma técnica nova que poderá ser útil no isolamento de bactérias que são resistentes a outros compostos pouco solúveis em água. Todas as bactérias isoladas foram submetidas ao teste de biodegradação, em um meio contendo sais minerais, 0,1% succinato, 0,1 % de extrato de leveduras e 50 mg. L-1 de TFL Cinco bactérias reduziram a concentração de TFL no meio, após trinta dias de incubação: Klebsiella oxytoca (24,6 %), Herbaspirillum seropedicae (16,4 %), Bacillus simplex 2 (25.0 %), Bacillus simplex 3 (16.0 %) e isolado 9 (21.0 %). Uma bactéria conhecida como degradadora da TFL, Brevundimonas diminuta (NCIMB 10329) degradou a TFL, neste meio, de maneira semelhantes ao das bactérias isoladas. Os DNAs extraídos das quatro bactérias identificadas degradadoras da TFL, foram sondados para os gens catbólicos ndoB, todC, xylX, catA e xylE, os quais codificam as enzimas naftaleno 1,2-dioxigenase, toluene dioxigenase, toluate 1,2-dioxigenase, catecol 1,2-dioxigenase e catecol 2,3-dioxigenase, respectivamente. Técnicas de PCR e hibridização demonstraram que os DNAs de todas estas quatro bactérias foram fortemente hibridizadas para o gen ndoB, contudo, usando a técnica de ¨zonas claras¨, observou-se que nenhuma delas degradou naftaleno. Estes resultados indicam a presença de gens dioxigenases, nestas bactérias degradadoras da TFL, que poderiam estar transformando a TFL como substrato principal, ou como cometabolismo. O conhecimento sobre processos de biodegradação é necessário para os graduados dos cursos de agronomia, química, biologia, tecnologia de alimentos, etc. Neste trabalho, também, propomos o estudo teórico e prático da compostagem o qual estimula o interesse dos estudantes em aprender sobre o metabolismo envolvido neste, e em outros, processos biotecnológicos.

Biorremediação de antraceno, fenantreno e pireno em um argissolo

O antraceno, o fenantreno e o pireno são hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) que podem ser carcinogênicos e que não são degradados pela maioria dos microrganismos do solo. A biorremediação é uma estratégia para eliminação dos HAPs, que pode demandar a inoculação de microrganismos degradadores e a modificação das condições químicas e físicas do solo. O objetivo do presente estudo foi isolar, identificar e caracterizar microrganismos degradadores e mineralizadores de antraceno, fenantreno e pireno em meio mineral e no solo, assim como avaliar a influência do pH e da disponibilidade de água, N, P, Fe e S na biorremediação de um solo contaminado com antraceno. Seis amostras de solo de landfarming foram inoculadas individualmente a um solo contaminado em laboratório com antraceno. Após 176 dias, o solo com maior produção de C-CO2 foi utilizado para o enriquecimento em meio mineral mais antraceno. Os microrganismos foram isolados e identificados pelo seqüenciamento do gene do RNAr. A capacidade dos microrganismos em degradar os 3 HAPs no meio mineral e no solo foi avaliada por cromatografia gasosa. A mineralização de diferentes concentrações de antraceno, fenantreno e pireno no solo foi avaliada por respirometria, assim como o efeito de diferentes doses de N, P, S e Fe, de diferentes pH e umidades do solo na mineralização do antraceno. Isolou-se do solo de landfarming um consórcio microbiano composto por 6 bactérias, identificadas como Mycobacterium fortuitum, Bacillus cereus, Microbacterium sp., Gordonia polyisoprenivorans, Microbacteriaceae bacterium e Naphthaleneutilizing bacterium, e um fungo, Fusarium oxysporum. O consórcio microbiano degradou respectivamente 48, 67 e 22% do antraceno, fenantreno e pireno do meio mineral. No solo o consórcio degradou, em média, mais de 92% e mineralizou mais de 78% das diferentes concentrações destes 3 HAPs em 70 dias. As maiores mineralizações do antraceno ocorreram nos solos com as maiores umidades gravimétricas (12,5%) e pH (7,5). A adição de 100 kg ha-1 ou mais de nitrogênio no solo e a conseqüente redução da relação C:N para valores inferiores a 67:1 diminuíram a mineralização do antraceno no solo. O aumento da disponibilidade do fósforo, do ferro e do enxofre e a presença de amplas relações C:P (1076:1 a 50:1) e C:N:P (1076:16:1 a 50:1,3:1) no solo não influenciaram a mineralização do antraceno. Conclui-se que a seleção e a inoculação ao solo de microrganismos degradadores de HAPs, associado a modificação das condições ambientais, pode conduzir a um eficiente processo de biorremediação, onde a grande maioria dos HAPs é mineralizada em curto período de tempo.

Produção de hidrolisados protéícos de penas de frango utilizando bactérias queratinolíticas.

Com o crescimento populacional, a indústria avícola tem se desenvolvido rapidamente, devido à demanda de alimentos. O seu produto possui grande aceitação no mercado mundial, em função do seu valor nutricional e por não existirem restrições culturais. Entretanto, este alimento gera grande quantidade de resíduos, dentre eles, as penas. Elas são compostas principalmente por queratina, substância de difícil degradação. Neste trabalho foram utilizadas duas bactérias queratinolíticas de resíduos da indústria avícola, para se avaliar a capacidade de degradação das mesmas. Foram produzidos hidrolisados de penas por proteólise bacteriana com ambos microrganismos: Bacillus cereus (KR16) e Chryseobacterium sp. (KR6). O crescimento das bactérias em diferentes quantidades de penas, e o fator de degradação das penas comprovaram que em até 5 % obteve-se degradação para KR6, enquanto, para a KR16, obteve-se degradação até 1%. A digestibilidade in vitro dos hidrolisados foi avaliada. Observou-se que o hidrolisado da bactéria KR6 apresentou maior digestibilidade, enquanto o de farinha de penas apresentou o menor valor. A composição de aminoácidos dos hidrolisados foi determinada, sendo observadas baixas concentrações de metionina, histidina e lisina. A partir da digestibilidade in vitro e da composição de aminoácidos, foram calculados o escore de aminoácidos corrigidos (PDCAAs), o coeficiente de eficiência protéica (PER) e o valor biológico (BV). O tratamento das penas com KR6 resultou em hidrolisados com os valores mais altos de PDCAAs, PER e BV, sugerindo que este microrganismo produz hidrolisados com propriedades nutricionais superiores aos demais.

Diversidade bacteriana em biofilmes de superfícies externas de prédios hitóricos na cidade de Porto Alegre

A preocupação em conservar monumentos históricos tem aumentado a cada dia na comunidade científica, o que tem desencadeado na formação de grupos de pesquisa, os quais se dedicam a estudos de fatores que possam estar levando os monumentos à ruína, e formas de solucioná-los ou minimizá-los. A presença de bactérias em rochas ou em pedras de monumentos históricos tem sido confirmados por vários pesquisadores. Foram estudadas em Porto Alegre quatro igrejas e o gabinete do Vice Governador, todos de importância histórica, utilizando-se de técnicas microbiológicas tradicionais, objetivando avaliar a diversidade bacteriana em prédios de patrimônio em termos de morfologia celular e de desenvolvimento em diferentes meios de cultivo em laboratório. Foi encontrado um grande número de microrganismos em cada biofilme. Muitas bactérias Gram positivas eram do gênero Bacillus. Os isolados identificados com sendo Bacillus spp. se mostraram resistentes a concentrações de sal (NaCl) a 5% e algumas a 10%, indicando sua adaptação a superfícies secas. Este estudo, associado à literatura, indica que há muitos problemas em classificar a diversidade microbiana e que esta deve ser levada em consideração em processos de controle de biodeterioração em prédios.

Análise proteômica de Chromobacterium violaceum: acúmulo estacionário e diferencial após exposição à luz UVC

Chromobacterium violaceum is a free-living bacillus, Gram-negative commonly found in water and sand of tropical and subtropical regions. One of its main characteristic it's the ability to produce the purple pigment named violacein, that shows countless biological activities. In 2003, the genome of this organism was totally sequenced and revealed important informations about the physiology of this bacteria. However, few post-genomics studies had been accomplished. This work evaluated the protein profile of C. violaceum cultivated in LB medium at 28ºC that allowed the identification and characterization of proteins related to a possible secretion system that wasn't identified and characterized yet in C. violaceum, to the quorum sensing system, to regulatory process of transcription and translation, stress adaptation and biotechnological potential. Moreover, the response of the bacteria to UVC radiation was evaluated. The comparison of the protein profile, analyzed through 2-D electrophoresis, of the control group versus the treatment group allowed the identification of 52 proteins that arose after stress induction. The obtained results enable the elaboration of a stress response pathway in C. violaceum generated by the UVC light. This pathway, that seems to be a general stress response, involves the expression of proteins related to cellular division, purine and pirimidine metabolism, heat chock or chaperones, energy supply, regulation of biofilm formation, transport, regulation of lytic cycle of bacteriophages, besides proteins that show undefined function. Despite the response present similarities with the classic SOS response of E. coli, we still cannot assert that C. violaceum shows a SOS-like response, mainly due to the absence of characterization of a LexA-like protein in this organism

Síntese enzimática de ésteres de açúcar: surfactantes e polímeros como novos materiais ambientalmente seguros

Sugar esters are substances which possess surfactant, antifungical and bactericidal actions and can be obtained through two renewable sources of raw materials: sugars and vegetable oils. Their excellent biodegradability, allied to lhe fact that they are non toxic, insipid, inodorous, biocompatible, no-ionic, digestible and because they can resist to adverse conditions of temperature, pH and salinity, explain lhe crescent use of these substances in several sections of lhe industry. The objective of this thesis was to synthesize and characterize surfactants and polymers containing sugar branched in their structures, through enzymatic transesterification of vinyl esters and sugars, using alkaline protease from Bacillus subtilis as catalyst, in organic medium (DMF).Three types of sugars were used: L-arabinose, D-glucose and sucrose and two types of vinyl esters: vinyl laurate and vinyl adipate. Aiming to reach high conversions from substrates to products for a possible future large scale industrial production, a serie of variables was optimized, through Design of Experiments (DOE), using Response Surface Methodology (RSM).The investigated variables were: (1) enzyme concentration; (2) molar reason of substrates; (3) water/solvent rale; (4) temperature and (5) time. We obtained six distinct sugar esters: 5-0-lauroyl L-arabinose, 6-0-lauroyl D-glucose, 1'-O-lauroyl sucrose, 5-0-vinyladipoyl L-arabinose, 6-0-vinyladipoyl D-glucose and 1 '-O-vinyladipoyl sucrose, being lhe last three polymerizable. The progress of lhe reaction was monitored by HPLC analysis, through lhe decrease of sugar concentration in comparison to lhe blank. Qualitative analysis by TLC confirmed lhe formation of lhe products. In lhe purification step, two methodologies were adopted: (1) chromatographic column and (2) extraction with hot acetone. The acylation position and lhe chemical structure were determined by 13C-RMN. The polymerization of lhe three vinyl sugar esters was possible, through chemical catalysis, using H2O2 and K2S2O8 as initiators, at 60°C, for 24 hours. IR spectra of lhe monomers and respective polymers were compared revealing lhe disappearance of lhe vinyl group in lhe polymer spectra. The molar weights of lhe polymers were determined by GPC and presented lhe following results: poly (5-0-vinyladipoyl L-arabinose): Mw = 7.2 X 104; PD = 2.48; poly (6-0-vinyladipoyl D-glucose): Mw = 2.7 X 103; PD = 1.75 and poly (1'-O-vinyladipoyl sucrose): Mw = 4.2 X 104; PD = 6.57. The six sugar esters were submitted to superficial tension tests for determination of the critical micelle concentrations (CMC), which varied from 122 to 167 ppm. Finally, a study of applicability of these sugar esters, as lubricants for completion fluids of petroleum wells was' accomplished through comparative analysis of lhe efficiency of these sugar esters, in relation to three commercial lubricants. The products synthesized in this thesis presented equivalent or superior action to lhe tested commercial products

Utilização de probiótico na dieta de reprodutoras de matrinxã (Brycon amazonicus)

This study aimed to analyze of using a probiotic (Bacillus subtilis) in the diet of breeding matrinxa (Brycon amazonicus) taking into account the number of oocytes, fertilization rate, hatching and final biomass. The experiment was carried out from March to November 2008. Fifty animals with mean weight 2.35 +/- 0.31 kg and mean length 53.00 +/- 1.96 cm. Two treatments were used T(1) = control group and T(2) = 10 g probiotic kg(-1) food. The induced breeding was carried out with crude extract of carp pituitary. The result showed that the number of oocytes released, fertilization rate and hatching rates were 5%, 34% and 36% higher than control group. The final total biomass of the control group was 3.6% higher compared to animals treated with probiotic. Concluded that is viable to include Bacillus subtilis in diet of matrinxa for optimizing reproductive indicators.

Probiotic in feeding of juvenile matrinxã (Brycon amazonicus): economic viability

Objetivou-se analisar a viabilidade econômica do uso do probiótico Bacillus subtilis na alimentação de matrinxã Brycon amazonicus, em tanques-rede. O experimento foi conduzido no Polo Regional do Vale do Ribeira, no município de Pariquera-Açu, São Paulo, Brasil, entre fevereiro e julho de 2009. Foram avaliados 960 peixes juvenis, divididos em 12 tanques-rede de 2,7 m³ (1,5 x 1,5 x 1,2 m) em uma área total de 600 m², com profundidade média de 1,50 m. Os testes foram conduzidos com um tratamento testemunha (T1), duas doses de probiótico (T2 = 5 g e T3 = 10 g kg-1 de ração) e quatro repetições. Os resultados mostraram que o T2 proporcionou melhor desempenho zootécnico e econômico da matrinxã na fase de engorda no sistema intensivo de criação.