Efeito da concentração de enzima e de substrato no grau de hidrólise e nas propriedades funcionais de hidrolisados proteicos de corvina (Micropogonias furnieri)

The objective of this work was to obtain hydrolysates with different degrees of hydrolysis using Alcalase 2.4L® and to evaluate the effect of the enzyme [E] and substrate [S] concentration on the functional properties of the hydrolysates. It was obtained hydrolysates with hydrolysis degree values ranging from 12.2 to 43.7%. The values of solubility and water holding capacity were similar for the greater number of the hydrolysates with minimum values in the pH 5.0. The hydrolysis degree showed direct relationship with the solubility and indirect with the water holding capacity, oil holding capacity, emulsifying capacity and foaming capacity.

Physicochemical characteristics and functional properties of vitabosa (mucuna deeringiana) and soybean (glycine max)

Physicochemical characteristics and functional properties of vitabosa flour (Mucuna deeringiana) and soybean flour (Glycine max) were determined. Oil absorption capacity was higher in vitabosa. Water absorption capacity was higher in soy and it was affected by the change in the ionic strength of the medium. Emulsifying Activity (EA) decreased with increasing concentration of flour, while Emulsifying Stability (ES) showed an increased. EA and ES of flours have more ionic strength in the range between 0.0 and 0.4 M, but it is reduced afterwards with the higher concentration of NaCl. Foaming stability varied with the concentration of flour solution reaching maximum values of 39 and 33% for vitabosa and soybean, respectively at 10% flour concentration.Vitabosa had the best foaming capacity (56% to 0.6 M) compared with soybeans (47% to 0.4 M). Maximum capacity of gelation was observed in vitabosa at 10% flour concentration. Increases in ionic strength of the flour solution, at low salt concentrations (<0.4 M), improved the gelation of flours.

Caracterització i revaloració de la fracció plasmàtica de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La tesi s'ha estructurat en tres apartats que, en conjunt, han de permetre determinar les possibilitats d'aprofitament dins la mateixa indústria alimentària de la fracció plasmàtica de la sang de porc generada per escorxadors que utilitzen sistemes oberts de recollida higiènica. 1. En la primera part s'analitza la composició de la sang higiènica que s'està recollint actualment i s'estudien les característiques tant físico-químiques com microbiològiques que determinen la seva qualitat. La caracterització s'ha realitzat amb sang recollida en diferents escorxadors industrials de les comarques de Girona i s'ha centrat principalment en l'estudi de la contaminació microbiològica i el nivell d'hemòlisi de la sang. S'ha fet un disseny experimental que ha permès alhora valorar l'efecte d'alguns factors sobre la qualitat de la sang: possibles diferències relacionades amb (1) la climatologia del període de l'any en el qual es fa la recollida, (2) particularitats dels escorxadors (grandària, sistemes de dessagnat, tipus, dosi i sistema de dosificació de l'anticoagulant, condicions de processament, maneig i emmagatzematge després de la recollida, etc.). Els resultats obtinguts ens permeten constatar que, en les condicions actuals, la sang que s'està recollint en els escorxadors estudiats no es pot considerar adequada per a una matèria primera de productes destinats a alimentació humana. La major part de la microbiota contaminant s'adquireix en el propi sagnador. S'ha constatat que el sistema de dessagnat en posició horitzontal podria ser una mesura útil per minimitzar la contaminació d'origen fecal o provinent de la pell de l'animal sacrificat i que la separació immediata de les fraccions en el propi escorxador també pot contribuir a reduir la contaminació. Així doncs, en el benentès que l'efectivitat pot obtenir-se del conjunt de mesures preses, més que de l'aplicació d'una sola d'elles, es suggereix la introducció d'una sèrie d'actuacions que potser permetrien reduir els nivells de contaminació que s'obtenen actualment. El tractament mecànic de la sang, el sistema d'addició d'anticoagulant, el volum i concentració de la solució anticoagulant afegida i el període d'emmagatzematge són els factors responsables de l'hemòlisi; mentre que nivells elevats de contaminació microbiològica i el tipus d'anticoagulant utilitzat deterrminen la velocitat d'increment de l'hemòlisi de sang refrigerada. S'ha constatat que quan la sang no pot ser processada immediatament i s'ha d'emmagatzemar en refrigeració és millor utilitzar citrat sòdic enlloc de polifosfat com a anticoagulant ja que l'increment d'hemòlisi es dóna més lentament. 2. El segon apartat s'ha centrat en la fracció plasmàtica de la sang. S'ha utilitzat la deshidratació per atomització com a tecnologia de conservació del plasma i s'ha fet una caracterització del producte en pols resultant des del punt de vista de composició i qualitat. A més de la contaminació microbiològica, que determina la qualitat higiènico-sanitària del producte, s'ha realitzat un estudi de les propietats funcionals que podrien fer del plasma un producte útil en la formulació d'aliments (capacitat escumant, emulsionant, gelificant). S'ha fet especial incidència en (1) determinar l'efecte del procés tecnològic de deshidratació sobre la funcionalitat del producte i (2) estudiar l'estabilitat del plasma deshidratat durant el període d'emmagatzematge. En les condicions de deshidratació per atomització aplicades no es provoca desnaturalització de la fracció proteica i s'obté un producte suficientment deshidratat, amb una aw<0,4 per permetre suposar una bona estabilitat. Algunes mostres de plasma deshidratat analitzades presenten nivells detectables de determinats residus (sulfonamides i corticosteroides). La qualitat microbiològica del producte en pols reflecteix l'elevada contaminació que contenia la matèria primera utilitzada, tot i que la deshidratació per atomització ha comportat la reducció en una unitat logarítmica de la càrrega contaminant. Els recomptes generals de microorganismes són encara preocupants i més tenint en compte que s'ha evidenciat la presència de toxines estafilocòciques en algunes mostres. L'avaluació de les propietats funcionals del producte deshidratat en relació a les que presentava el plasma líquid ens ha permès comprovar que: (1) El procés de deshidratació no ha afectat la solubilitat de les proteïnes. Això, junt amb el fet que no s'obtinguin diferències significatives en l'anàlisi calorimètrica de mostres líquides o deshidratades, permet concloure que el procés no provoca desnaturalització proteica. (2) No s'observen efectes negatius del procés tecnològic sobre la capacitat escumant ni en l'activitat emulsionant de les proteïnes plasmàtiques, dues propietats funcionals que possibiliten l'aplicació del plasma amb aquestes finalitats en l'elaboració d'alguns aliments. (3) La deshidratació tampoc perjudica de manera important les característiques dels gels que s'obtenen per escalfament, ja que els gels obtinguts a partir del plasma líquid i del plasma deshidratat presenten la mateixa capacitat de retenció d'aigua i no s'observen diferències en la microestructura de la xarxa proteica d'ambdós tipus de gel. Tanmateix, els que s'obtenen a partir del producte en pols mostren una menor resistència a la penetració. L'estudi d'estabilitat ens ha permès comprovar que la mostra de plasma deshidratat per atomització perd algunes de les seves propietats funcionals (facilitat de rehidratació, capacitat de retenció d'aigua i fermesa dels gels) si s'emmagatzema a temperatura ambient, mentre que aquestes característiques es mantenen un mínim de sis mesos quan el producte en pols es conserva a temperatura de refrigeració. 3. En l'última part, tenint en compte les conclusions derivades dels resultats dels apartats anteriors, s'han assajat tres possibles sistemes de reducció de la contaminació aplicables a la fracció plasmàtica com a pas previ a la deshidratació, per tal de millorar les característiques de qualitat microbiològica i les perspectives d'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. S'ha determinat l'eficàcia, i l'efecte sobre les propietats del plasma deshidratat, que poden tenir tractaments d'higienització basats en la centrifugació, la microfiltració tangencial i l'aplicació d'altes pressions. Els tractaments de bactofugació aplicats permeten reduir entre el 96 i el 98% la contaminació microbiana del plasma. Aquesta reducció s'aconsegueix tant amb un sistema discontinu com amb un sistema continu treballant a una velocitat de 12 L/h, fet que permetria adaptar el tractament de bactofugació a un procés de producció industrial. Un sistema combinat de bactofugació en continu i microfiltració tangencial permet incrementar l'eficàcia fins a un 99,9 % de reducció. Cal tenir present, però, que aquest tractament provoca també una disminució de l'extracte sec que afecta negativament les propietats funcionals del plasma líquid. Malgrat suposar una pèrdua pel que fa al rendiment, aquest efecte negatiu sobre la funcionalitat no suposaria cap inconvenient si s'utilitzés la deshidratació com a tecnologia de conservació del plasma, ja que es podria corregir l'extracte sec durant la reconstitució del producte. Caldria avaluar si la millora en la qualitat higiènico-sanitària del producte compensa o no les pèrdues que suposa aquest sistema d'higienització combinat. Amb relació als tractaments d'alta pressió, de totes les condicions de tractament assajades, les pressions de fins 450 MPa permeten obtenir plasma sense modificacions importants que impedeixin la seva deshidratació per atomització. Així doncs, les condicions de procés que s'han aplicat són pressuritzacions a 450 MPa de 15 minuts de durada. La temperatura de tractament que s'ha mostrat més eficaç en la reducció dels recomptes de microorganismes ha estat de 40ºC. Els tractaments a aquesta temperatura permeten assolir reduccions del 99,97% i disminuir en un 80% la capacitat de creixement dels microorganismes supervivents a la pressurització en relació a la que presentava la població contaminant del plasma abans del tractament. L'estudi de l'efecte d'aquest tractament (450 MPa, 15 min i 40ºC) sobre les propietats funcionals del plasma ha permès observar que la pressurització comporta una disminució en la solubilitat del producte però una millora en les propietats de superfície -estabilitat de l'escuma i activitat emulsionant- i un increment de la capacitat de retenció d'aigua i de la duresa dels gels obtinguts per escalfament. Calen més estudis per confirmar i caracteritzar aquesta millora en la funcionalitat, així com per establir si el tractament de pressurització afecta també l'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. De totes les tecnologies d'higienització assajades, l'alta pressió és la que permet obtenir millors resultats en el sentit de poder garantir un producte de bona qualitat microbiològica i segur, des del punt de vista sanitari i tecnològic, per a la seva utilització com a ingredient alimentari.

Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés d'obtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a l'elevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de l'abocament. La fracció cel·lular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment l'hemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna d'aquesta fracció (un 35 % aproximadament). L'elevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que l'aprofitament d'aquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a l'hora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de l'enfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan s'addiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de l'Hb o del grup hemo, com a colorant d'origen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat d'Hb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de l'oxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament d'hemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufc·mL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució d'una unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor d'aw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De l'estudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant l'addició d'antioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només l'àcid ascòrbic, la glucosa, l'àcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. L'ascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de l'Hb però disminuïen l'enfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. L'addició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa l'enfosquiment ni evitava el canvi de color de l'Hb. L'àcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de l'Hb durant el procés de deshidratació i l'emmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions d'aplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica l'Hb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC d'entre 2 i 3 unitats logarítmiques. L'aplicació de l'alta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de l'ordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a l'oxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. L'alta pressió incrementava la susceptibilitat de l'Hb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de l'Hb. L'aplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre l'estabilitat de l'escuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre l'activitat emulsionant de l'Hb. La màxima activitat emulsionant de l'Hb s'aconseguia amb una concentració de FC en pols de l'1,5 % a pH 7 i de l'1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció d'aigua molt superior que les de pH 7, en les quals l'aigua quedava retinguda per capil·laritat. La textura i capacitat de retenció d'aigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava l'activitat de la Tripsina sobre l'Hb quan el substrat i l'enzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés d'obtenció d'hidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi d'enzim inferior. El tractament d'hidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida d'un tractament amb Pepsina permetia l'obtenció d'un hidrolitzat proteic d'Hb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics d'Hb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés d'hidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de l'ordre de 102-103 ufc·g-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats d'Hb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després d'un escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i l'activitat emulsionant.

Síntese enzimática de biosurfactante e sua aplicabilidade na indústria do petróleo

Enzymes have been widely used in biosynthesis/transformation of organic compounds in substitution the classic synthetic methods. This work is the first writing in literature of enzymatic synthesis for attainment the biossurfactants, the use glucose sucrose, ricinoleic acid e castor oil as substratum, and as biocatalyst, used immobilized lipase Thermomyces lanuginose, Rhizomucor miehei and the Candida antarctica lipase B; alkaline protease and neutral protease from Bacillus subtillis and yeast Saccharomyces cerevisiaeI. The analysis of HPLC (high performance liquid chromatography) showed that highest conversions were reached of used the alkaline protease from Bacillus subtillis. Laboratory tests, to evaluate the applicability, indicated that the produced biosurfactantes had good stability in presence of salts (NaCl) and temperature (55 e 25°C), they are effective in the reduction of the superficial tension and contac angle, but they have little foaming capacity, when compared with traditional detergents. These results suggest that the prepared surfactants have potential application as wetting agent and perforation fluid stabilizer

Obtenção de concentrado proteico do farelo de arroz e avaliação das propriedades químicas e funcionais

Esta dissertação é composta por 5 artigos.

Isolado protéico de farelo de arroz: obtenção, propriedades funcionais e aplicação

O arroz é o segundo cereal mais produzido no mundo e para que ele seja consumido é necessário o processo de beneficiamento, onde é retirada a casca, e com o polimento, o farelo. O farelo, após a retirada do óleo, é utilizado para alimentação animal, mas como corresponde a 8% do grão, são necessárias novas alternativas para o uso do mesmo, uma vez que contém em torno de 17% de proteína. As proteínas do farelo de arroz são consideradas de alta qualidade, hipoalergênicas e anticancerígenas. Devido ao excesso de fibras presentes no farelo, este não é utilizado diretamente na alimentação humana, podendo ser usado como fonte para a obtenção de extratos, concentrados ou isolados. A obtenção do isolado protéico pode ser por via química, que consiste na extração alcalina ou ácida, seguida de precipitação no ponto isoelétrico ou via enzimática, com o uso de enzimas amilolíticas, hemicelulases e carboidrases para a separação das proteínas. O objetivo deste estudo foi obter um isolado protéico a partir de farelo de arroz visando a inclusão deste em produto de panificação. Foi obtido isolado protéico pelo método químico que foi analisado pelo rendimento protéico, pelas propriedades funcionais, perfil aminoacídico, eletroforese e características térmicas. O isolado foi adicionado em bolos em diferentes concentrações sendo avaliado pelas características tecnológicas e sensoriais. O isolado protéico do farelo de arroz (IPFA) que apresentou maior rendimento protéico foi o obtido pelo método químico, com o farelo de granulometria de 42 mesh e desengordurado. Em relação às propriedades funcionais, foi verificado que o IPFA possui maior solubilidade e capacidade de retenção de água em pH 11, alta capacidade emulsificante e alta capacidade de formação de espuma. No aminograma, constatou-se que os aminoácidos encontrados no IPFA atendem as necessidades de bebês e crianças. No perfil eletroforético, o IPFA apresentou 3 grupos de proteínas. Na análise térmica com DSC, o IPFA apresentou alta temperatura de desnaturação e baixo valor de entalpia. Na elaboração dos bolos, à medida que foi adicionado o IPFA, aumentou o teor protéico, o pH e o volume específico e diminuiu o colapso, a luminosidade e a firmeza dos bolos. Na análise sensorial, os bolos com IPFA não apresentaram diferenças estatísticas do bolo controle (sem IPFA). Estes resultados indicam a potencialidade do IPFA em produtos de panificação.

Emerging plant-based proteins: comparison from extraction to functional properties and food application

The increasing demand for alternatives to meat food products, which is linked to ethical and environmental reasons, highlights the necessity of using different protein sources. Plant proteins provide a valid option, thanks to the relative low costs, high availability and wide supply sources. The current process used to produce plant concentrates and isolates is the alkaline extraction followed by isoelectric precipitation. However, despite the high purity of the proteins, it presents some drawbacks. Innovative protein extraction processes are emerging, with the aim of reducing the environmental impact and the costs, as well as improving the functional properties. In this study, the traditional wet protein extraction and another simplified wet process were used to obtain protein-rich extracts out of different plants. The sources considered in the project were de-oiled sunflower and canola, chickpea, lentils, and the camelina meal, an emerging oleaginous seed interesting for its high content of omega 3. The extracts obtained from the two processes were then analysed for their capacities to hold water and fat, to form gel and a stable foam. Results highlighted strong differences concerning the protein content, yield and functionalities. The extracts obtained with the alkaline process confirmed the literature data about the four plant sources (sunflower, canola, chickpea and lentils) and allow to obtain a camelina concentrate with a protein content of 63 % and a protein recovery of 41 %. The second easiest process was not effective to obtain a protein enrichment in oleaginous sources, whereas an enrichment of 10 and 15 % was obtained in chickpea and lentils, respectively. The functional properties were also completely different: the easiest process produced protein ingredients completely water-soluble at pH 7, with a discrete foaming capacity compared to the extracts obtained with alkaline process. These characteristics could make these extracts suitable for the plant milk-analogue products.

The Influence Of The Buffering Capacity On The Production Of Organic Acids And Alcohols From Wastewater In Anaerobic Reactor.

Some bacteria common in anaerobic digestion process can ferment a broad variety of organic compounds to organic acids, alcohols, and hydrogen, which can be used as biofuels. Researches are necessary to control the microbial interactions in favor of the alcohol production, as intermediary products of the anaerobic digestion of organic compounds. This paper reports on the effect of buffering capacity on the production of organic acids and alcohols from wastewater by a natural mixed bacterial culture. The hypothesis tested was that the increase of the buffering capacity by supplementation of sodium bicarbonate in the influent results in benefits for alcohol production by anaerobic fermentation of wastewater. When the influent was not supplemented with sodium bicarbonate, the chemical oxygen demand (COD)-ethanol and COD-methanol detected in the effluent corresponded to 22.5 and 12.7 % of the COD-sucrose consumed. Otherwise, when the reactor was fed with influent containing 0.5 g/L of sodium bicarbonate, the COD-ethanol and COD-methanol were effluents that corresponded to 39.2 and 29.6 % of the COD-sucrose consumed. Therefore, the alcohol production by supplementation of the influent with sodium bicarbonate was 33.6 % higher than the fermentation of the influent without sodium bicarbonate.

Evaluation of the diffusion capacity of calcium hydroxide pastes through the dentinal tubules

This study aimed to evaluate the diffusion capacity of calcium hydroxide pastes with different vehicles through dentinal tubules. The study was conducted on 60 extracted single-rooted human teeth whose crowns had been removed. The root canals were instrumented and divided into 4 groups according to the vehicle of the calcium hydroxide paste: Group I - distilled water; Group II - propylene glycol; Group III - 0.2% chlorhexidine; Group IV - 2% chlorhexidine. After placement of the root canal dressings, the teeth were sealed and placed in flasks containing deionized water. After 1, 2, 7, 15, 30, 45 and 60 days, the pH of the water was measured to determine the diffusion of calcium hydroxide through the dentinal tubules. The data were recorded and statistically compared by the Tukey test. The results showed that all pastes presented a similar diffusion capacity through dentin. Group IV did not present difference compared to group I. Group II presented difference compared to the other groups, as did Group III. In conclusion, groups I and IV presented a better diffusion capacity through dentin than groups II and III; 2% chlorhexidine can be used as a vehicle in calcium hydroxide pastes.

Aerobic capacity and skeletal muscle function in children with asthma

Background Peripheral muscle strength and endurance are decreased in patients with chronic pulmonary diseases and seem to contribute to patients' exercise intolerance. However, the authors are not aware of any studies evaluating peripheral muscle function in children with asthma. It seems to be implied that children with asthma have lower aerobic fitness, but there are limited studies comparing the aerobic capacity of children with and without asthma. The present study aimed to evaluate muscle strength and endurance in children with persistent asthma and their association with aerobic capacity and inhaled corticosteroid consumption. Methods Forty children with mild persistent asthma (MPA) or severe persistent asthma (SPA) (N=20 each) and 20 children without asthma (control group) were evaluated. Upper (pectoralis and latissimus dorsi) and lower (quadriceps) muscle strength and endurance were assessed, and cardiopulmonary exercise testing was performed. Inhaled corticosteroid consumption during the last 6 and 24 months was also quantified. Results Children with SPA presented a reduction in peak oxygen consumption (VO(2)) (28.2 +/- 8.1 vs 34.7 +/- 6.9 ml/kg/min; p<0.01) and quadriceps endurance (43.1 +/- 6.7 vs 80.9 +/- 11.9 repetitions; p<0.05) compared with the control group, but not the MPA group (31.5 +/- 6.1 ml/kg/min and 56.7 +/- 47.7 repetitions respectively; p>0.05). Maximal upper and lower muscle strength was preserved in children with both mild and severe asthma (p>0.05). Finally, the authors observed that lower muscle endurance weakness was not associated with reductions in either peak VO(2) (r=0.22, p>0.05) or corticosteroid consumption (r=-0.31, p>0.05) in children with asthma. Conclusion The findings suggest that cardiopulmonary exercise and lower limb muscle endurance should be a priority during physical training programs for children with severe asthma.

Adipose Tissue-Derived Stem Cells from Humans and Mice Differ in Proliferative Capacity and Genome Stability in Long-Term Cultures

Adipose tissue-derived stem cells (ASCs) are among the more attractive adult stem cell options for potential therapeutic applications. Here, we studied and compared the basic biological characteristics of ASCs isolated from humans (hASCs) and mice (mASCs) and maintained in identical culture conditions, which must be examined prior to considering further potential clinical applications. hASCs and mASCs were compared for immunophenotype, differentiation potential, cell growth characteristics, senescence, nuclear morphology, and DNA content. Although both strains of ASCs displayed a similar immunophenotype, the percentage of CD73(+) cells was markedly lower and CD31(+) was higher in mASC than in hASC cultures. The mean population doubling time was 98.08 +/- 6.15 h for hASCs and 52.58 +/- 3.74 h for mASCs. The frequency of nuclear aberrations was noticeably lower in hASCs than in mASCs regardless of the passage number. Moreover, as the cells went through several in vitro passages, mASCs showed changes in DNA content and cell cycle kinetics (frequency of hypodiploid, G0/G1, G2/M, and hyperdiploid cells), whereas all of these parameters remained constant in hASCs. Collectively, these results suggest that mASCs display higher proliferative capacity and are more unstable than hASCs in long-term cultures. These results underscore the need to consider specificities among model systems that may influence outcomes when designing potential human applications.

Effect of Er:YAG Laser Parameters on Ablation Capacity and Morphology of Primary Enamel

Objective: The purpose of this study was to evaluate the ablation capacity of different energies and pulse repetition rates of Er:YAG laser energy on primary molar enamel, by assessing mass loss and by analyzing the surface morphology with scanning electron microscopy. Background Data: Previous studies have demonstrated the capacity of the Er:YAG laser to ablate enamel substrate. Methods: Forty-two sound primary molars were bisected in a mesiodistal direction. The enamel surfaces were flattened and their initial mass (in milligrams) was obtained. An area of 4 mm(2) was delimited. The specimens were randomly assigned to 12 groups according to the combination of energy (160, 200, 250, and 300 mJ) and pulse repetition rate (2, 3, and 4 Hz). Er: YAG laser irradiation was performed on each specimen for 20 sec. After irradiation, the final mass was obtained and specimens were prepared for examination with scanning electron microscopy. The data obtained by subtracting the final mass from the initial mass were statistically analyzed using ANOVA and the Tukey test (p < 0.05). Results: The pulse repetition rate of 4 Hz provided greater mass loss, different from that seen with 2 Hz, and similar to that seen with 3 Hz. The energy level of 300 mJ resulted in greater mass loss, similar to that seen with 200 and 250 mJ. Scanning electron photomicrographs showed that there was non-selective enamel removal, with fused and cracked areas in all specimens. Conclusion: The parameters of 200 mJ and 2 Hz produced a good ablation rate with fewer surface alterations in primary molar enamel.

Nickel sorption capacity of ground xylem of Quercus ilex trees and effects of selected ligands present in the xylem sap

In this work the influence of four different ligands present in the xylem sap of Quercus ilex (histidine, citric, oxalic and aspartic acids) on Ni(II) adsorption by xylem was investigated. Grinded xylem was trapped in acrylic columns and solutions of Ni(II), in the absence and presence of the four ligands prepared in KNO(3) 0-1 mol L(-1) at pH 5.5, were percolated through the column. Aliquots of solutions were recovered in the column end for Ni determination by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS). The experimental. data to describe Ni sorption by xylem in both the presence and absence of ligands was better explained by the Freundlich isotherm model. The decreasing affinity order of ligands for Ni was: oxalic acid > citric acid > histidine > aspartic acid. On the other hand, the Ni(II) adsorption by xylem increased following the inverse sequence of ligands. Potentiometric titrations of acidic groups were carried out to elucidate the sorption site groups available in Q. ilex xylem. The potentiometric titration has shown three sorption sites: pK(a) 2.6 (57.7% of the sorption sites), related to monobasic aliphatic carboxylic acids or nitrogen aromatic bases, pK(a) 8.1 (9.6%) and pK(a) 9.9 (32.7%), related to phenolic groups. (C) 2008 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Cardiac and peripheral adjustments induced by early exercise training intervention were associated with autonomic improvement in infarcted rats: role in functional capacity and mortality

Aims To test the effects of early exercise training (ET) on left ventricular (LV) and autonomic functions, haemodynamics, tissues blood flows (BFs), maximal oxygen consumption (VO(2) max), and mortality after myocardial infarction (MI) in rats. Methods and results Male Wistar rats were divided into: control (C), sedentary-infarcted (SI), and trained-infarcted (TI). One week after MI, TI group underwent an ET protocol (90 days, 50-70% VO2 max). Left ventricular function was evaluated noninvasively and invasively. Baroreflex sensitivity, heart rate variability, and pulse interval were measured. Cardiac output (CO) and regional BFs were determined using coloured microspheres. Infarcted area was reduced in TI (19 +/- 6%) compared with SI (34 +/- 5%) after ET. Exercise training improved the LV and autonomic functions, the CO and regional BF changes induced by MI, as well as increased SERCA2 expression and mRNA vascular endothelial growth factor levels. These changes brought about by ET resulted in mortality rate reduction in the TI (13%) group compared with the SI (54%) group. Conclusion Early aerobic ET reduced cardiac and peripheral dysfunctions and preserved cardiovascular autonomic control after MI in trained rats. Consequently, these ET-induced changes resulted in improved functional capacity and survival after MI.