Dissertações/Teses

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2025
Teses
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  • ALINE SARAIVA DE OLIVEIRA
  • USO DE NANOEMULSÕES DE ÓLEOS ESSENCIAIS RICOS EM LIMONENO COMO CONSTITUINTES DE DILUIDORES DE SÊMEN OVINO

  • Orientador : MARIA MADALENA PESSOA GUERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA MADALENA PESSOA GUERRA
  • TATIANA SOUZA PORTO
  • ANDREIA FERNANDES DE SOUZA
  • DIOGO RIBEIRO CAMARA
  • SILDIVANE VALCACIA SILVA
  • Data: 27/01/2025

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  • Objetivou-se elaborar uma nanoemulsão à base de óleos essenciais ricos em limoneno e avaliar a influência de sua adição ao diluidor de congelação de sêmen de ovinos sobre as células espermáticas. A partir do processo de emulsificação por meio de agitação obteve-se uma nanoemulsão óleo em água (O/A) utilizando óleos essenciais cítricos de limão siciliano (Citrus limon; NEA) e laranja selvagem (Citrus sinensis; NEB) separadamente, tendo a
    lecitina de soja como surfactante (LS). Para formulação, na fase aquosa realizou-se a hidratação da LS em água ultrapura na concentração de 5% (v/v) em banho-maria a 37 °C por pelo menos 60 minutos, e, em seguida. homogeneizada a 500 rpm por, pelo menos, 20 minutos. A fase oleosa foi acrescida a aquosa (1%; v/v) em forma de gotejamento lento sob agitação continua a 500 rpm. Em seguida, as emulsões foram mantidas sob agitação a 1500 rpm por 24 horas para se obter uma nanoemulsão, e armazenadas sob refrigeração até uso das mesmas. Para congelação, sete ejaculados de seis reprodutores foram colhidos, avaliados e submetidos à formação de Pools (n=7). Em seguida, amostras foram diluídas em diluidor Tris-gema de ovo (TGO) para congelação, enriquecido com a nanoemulsão em diferentes concentrações (0; 1,5; 2,5 e 3,5%) na concentração final de 200 x 106 /mL espermatozoides. As amostras foram envasadas em palhetas (0,25 mL), congeladas em sistema automatizado e estocadas em nitrogênio líquido (-196 °C). Em seguida, as amostras foram descongeladas em banho-maria (37 °C/30 seg) e processadas para análise dos parâmetros de cinemática espermática (CASA), integridade de membranas plasmática e acrossomal (iMPA) e potencial de membrana mitocondrial (PMM), por microscopia de fluorescência. Para todos os grupos experimentais, a motilidade total (MT) apresentou-se ≥ 30%. Nos parâmetros de cinemática espermática, integridade de membrana plasmática e potencial de membrana mitocondrial, não se observou diferença significativa entre os valores dos grupos suplementados com nanoemulsão (1,5; 2,5 e 3,5%), e o grupo controle. No entanto, a integridade do acrossoma (iAC) apresentou-se significativamente maior (p>0,05) nos grupos tratados com NEA nas concentrações 2,5 e 3,5% e em todos os grupos de NEB (1,5, 2,5 e 3,5%), quando comparados ao grupo controle. Conclui-se que a adição das nanoemulsões de óleos essenciais cítricos de limão siciliano e laranja selvagem ao diluidor de congelação de sêmen ovino preserva a integridade da membrana acrossomal das células espermáticas após descongelação.


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  • The objective was to develop a nanoemulsion of essential oils rich in limonene and to evaluate the influence of their addition to the ovine semen freezing extender on sperm cells. From the emulsification process by means of agitation, an oil-in-water (O/A) nanoemulsion was obtained using citrus essential oils of Sicilian lemon (Citrus limon; NEA) and wild orange (Citrus sinensis; NEB) separately, with soy lecithin as surfactant (LS). For formulation, in the aqueous phase the LS was hydrated in ultrapure water at a concentration of 5% (v/v) in a water bath at 37 °C for at least 60 minutes, and then homogenized at 500 rpm for at least 20 minutes. The oil phase was added to aqueous (1%; v/v) in the form of a slow drip under continuous agitation at 500 rpm. Then, the emulsions were kept under agitation at 1500 rpm for 24 hours to obtain a nanoemulsion and stored under refrigeration until their use. For freezing, ejaculates of six breeders were harvested, evaluated and submitted to the formation of pools (n=7). Then, samples were diluted in Tris-egg yolk (TGO) dilutor for freezing enriched with nanoemulsion at different concentrations (0, 1.5, 2.5 and 3.5%) at the final concentration of 200 x 106 /mL spermatozoa. The samples were filled in straws (0.25 mL), frozen in an automated system and stored in liquid nitrogen (-196 °C). Then, the samples were thawed in a water bath (37 °C/30 sec) and processed for analysis of sperm kinematics (CASA), plasma and acrosome membrane integrity (iMPA) and mitochondrial membrane potential (PMM) parameters by fluorescence microscopy. For all experimental groups, MT was ≥ 30%. In the parameters of sperm kinetics, plasma membrane integrity and mitochondrial membrane potential, no significant difference was observed between the values of the groups supplemented with nanoemulsion (1.5, 2.5 and 3.5%), when compared to the control group. However, the integrity of the acrosome (iAC) showed a significant difference (P>0.05) in the groups treated with NEA at concentrations 2.5 and 3.5% and in all groups of NEB (1.5, 2.5 and 3.5%), thus presenting increase when compared to the control group. It is concluded that the addition of the nanoemulsions of citrus essential oils of Sicilian lemon and wild orange to the freezing extender of sheep semen preserves the integrity of the acrosome membrane of the sperm cells after thawing.

2
  • VICTORIA LAYSNA DOS ANJOS SANTOS
  •  

    Síntese de naftoazóis fluorescentes e desenvolvimento de membrana fibrosa para emprego como teranóstico antineoplásico.

  • Orientador : LARISSA ARAÚJO ROLIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LARISSA ARAÚJO ROLIM
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • EDIGÊNIA CAVALCANTE DA CRUZ ARAÚJO
  • EVANDO SANTOS ARAÚJO
  • MARIGILSON PONTES DE SIQUEIRA MOURA
  • Data: 29/01/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O câncer apresenta elevadas taxas de incidência e mortalidade associados à sua ocorrência. Atualmente, a quimioterapia antineoplásica assim como o seu diagnóstico apresentam limitações, sendo atraente o desenvolvimento de agentes mais efetivos. Dentre as estratégias utilizadas, tem-se a abordagem teranóstica, caracterizada pela união da terapia e técnicas de diagnóstico em um único sistema. Os naftoazóis são candidatos promissores para atuarem como agentes teranósticos, uma vez que apresentam elevada atividade antineoplásica assim como capacidade de emitir fluorescência. Dessa forma, propôs-se o desenvolvimento de uma fibra pH dependente, produzida por eletrofiação contendo naftoazol derivado da α-lapachona para ser empregada como agente teranóstico anticâncer e fluorescente utilizado após ressecção de tumores. Os naftoazóis foram sintetizados a partir da reação de Debus- Radziszewski, utilizando a -lapachona como arcabouço estrutural. Foram obtidos quatro naftoazóis, denominados, sendo dois naftoimidazóis (IM3 e IM4) e dois naftoxazóis (OX4 e OX5). O naftoazóis foram obtidos com rendimentos 25,4 e 43,9% e tiveream suas estruturas confirmadas por Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e espectroscopia de Massas (EM). Realizou-se a caracterização físico-química e térmica dos naftoazóis por análises de infravermelho (FT-IR), Difração de Raio-X (DRX) e análises de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Termogravimetria acoplada a Análise Térmicas Diferencial (DTA). Também foram realizados testes para desenvolvimento do método de quantificação por CLAE-DAD e ensaios de solubilidade. Os naftoazóis sintetizados também foram avaliados quanto a potencial aplicação destes como componentes de nanoteranósticos anticâncer, onde observouse  que o naftoimidazol IM4 exibe maior aplicabilidade como componente terapêutico,  enquanto os naftoxazóis demonstraram propriedades fotofísicas mais atraentes. Sendo assim, IM4 foi empregado para produzir uma fibra pH-dependente, produzida por eletrofiação e empregando Eudragit® L100 como polímero. A fibra foi obtida com uma taxa de carreamento de 2,79 ± 0,19% (m/m) de IM4 e foi caracterizada por MEV, FTIR, RMN, análises térmicas de TG e DSC, e ensaios de dissolução em duas faixas de pH (7,4 e 6,8). Os ensaios demonstraram que a fibra apresentava tamanho em escala de micrometros, com formato cilíndrico regular, característico do Eudragit® L-100 eletrofiado e os sinais de IM4 foram identificados por 1H RMN e por HPLC,  bservou-se uma liberação rápida entre 15 e 20 minutos para os meios pH 6,8 e 7,4, respectivamente. As propriedades apresentadas por NFIM4, a fibra produzida, fazem dela uma promissora fibra para uso como teranóstico após remoção cirúrgica de tumores.


  • Mostrar Abstract
  • Cancer has high incidence and mortality rates associated with its occurrence. Currently, antineoplastic chemotherapy and its diagnosis have limitations, and the development of more effective agents is attractive. Among the strategies used is the theranostic approach, characterized by the combination of therapy and diagnostic techniques in a single system. Naphthoazoles are promising candidates to act as theranostic agents, since they have high antineoplastic activity as well as the ability to emit fluorescence. Thus, the development of a pH-dependent fiber produced by electrospinning containing naphthoazole derived from α-lapachone was proposed to be used as an anticancer and fluorescent theranostic agent used after tumor resection. Naphthoazoles were synthesized from the Debus-Radziszewski reaction, using α-lapachone as a structural framework. Four naphthoazoles were obtained, two of which were naphthoimidazoles (IM3 and IM4) and two naphthoxazoles (OX4 and OX5). The naphthoazoles were obtained in yields of 25.4 and 43.9% and their structures were confirmed by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and Mass Spectroscopy (MS). The physicochemical and thermal characterization of the naphthoazoles was performed by infrared (FT-IR), X-ray Diffraction (XRD) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetry coupled to Differential Thermal Analysis (DTA) analyses. Tests were also performed to develop the quantification method by HPLC-DAD and solubility tests. The synthesized naphthoazoles were also evaluated for their potential application as components of anticancer nanotheranotics, where it was observed that naphthoimidazole IM4 exhibits greater applicability as a therapeutic component, while naphthoxazoles demonstrated more attractive photophysical properties. Thus, IM4 was used to produce a pH-dependent fiber, produced by electrospinning and employing Eudragit® L100 as polymer. The fiber was obtained with a loading rate of 2.79 ± 0.19% (w/w) of IM4 and was characterized by SEM, FTIR, NMR, thermal TG and DSC analyses, and dissolution tests in two pH ranges (7.4 and 6.8). The tests demonstrated that the fiber was micrometer-sized, with a regular cylindrical shape, characteristic of electrospun Eudragit® L-100, and the IM4 signals were identified by 1H NMR and HPLC, demonstrating the incorporation of IM4 into the fiber. In the fiber dissolution tests, a rapid release was observed between 15 and 20 minutes for pH 6.8 and 7.4 media, respectively. The properties presented by NFIM4, the fiber produced, make it a promising fiber for use as a theranostic after surgical removal of tumors.

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  • DIANA BABINI LAPA DE ALBUQUERQUE BRITTO
  • AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO AUDITIVO E DO SISTEMA NERVOSO CENTRAL APÓS TRATAMENTO COM ÓLEO ESSENCIAL DE COPAIBA E ÓLEO ESSENCIAL BREU BRANCO: UM MODELO EXPERIMENTAL MURINO DE AUTISMO.

  • Orientador : VALDEMIRO AMARO DA SILVA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALDEMIRO AMARO DA SILVA JUNIOR
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • FERNANDA CAROLINA RIBEIRO DIAS
  • LUIZ OTÁVIO GUIMARÃES ERVILHA
  • MARLI DO CARMO CUPERTINO
  • Data: 31/01/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O Transtorno do Espectro Autista é considerado como um dos mais graves distúrbios neuropsiquiátricos infantis. Apresenta como principais características comprometimento das habilidades de interação social, comunicação e de comportamento. O tratamento baseia-se em uma equipe multidisciplinar e, em alguns casos, o uso de medicamentos para o controle de sintomas específicos. Propostas de tratamento com o canabidiol cada vez mais está sendo evidenciada. Seu difícil acesso tem despertado a curiosidade por outros princípios ativos que possam responder de forma semelhante, como os óleos essenciais de Copaíba e Breu branco. O estudo propôs descrever o comportamento auditivo e avaliar os efeitos o sistema nervoso central de ratos wistar expostos ao ácido valpróico no período gestacional e tratados com óleo essencial de copaíba e breu branco. Para tanto, foram utilizados o óleo essencial de copaíba (50mg/kg) e o óleo essencial breu branco (100 mg/kg), produtos comerciais do TERRA®, administrados via gavagem, por 30 dias consecutivos. Para a indução do autismo, as ratas prenhes receberam 600 mg/kg de ácido valpróico diluído em solução salina por via intraperitoneal no 13º dia do período pré-natal conforme modelo experimental descrito na literatura. Como resultado da revisão integrativa foi verificado que pode ser utilizado tanto questionários como exames auditivos em crianças e adolescentes com TEA, não havendo uma padronização para avaliação da hipersensibilidade auditiva. O comportamento auditivo foi verificado que os animais com autismo apresentaram hipersensibilidade auditiva principalmente as frequências de 2.000 e 4.000Hz. Em relação ao sistema nervoso, os animais expostos ao ácido valpróico apresentaram no desenvolvimento pós-natal quebra de cauda, abertura tardia dos olhos e diminuição da medida craniana látero-lateral. Em relação aos testes de comportamento, os animais apresentaram mais estereotipia, com aumento significativo no enterramento das esferas de vidro, permanência em maior tempo na parte fechada do labirinto em cruz elevado e diminuição significativa na interação social. Os grupos tratados com o óleo de copaíba e o óleo breu branco apresentaram estresse oxidativo e nitrosativo e diminuição significativa na quantidade de células da glia e de neurônios vivos no hipocampo. Desta forma, entende-se que os óleos essenciais de copaíba e breu branco não são indicados para tratamento do transtorno do espectro autista.


  • Mostrar Abstract
  • Autism Spectrum Disorder is considered one of the most serious childhood neuropsychiatric disorders. Its main characteristics are impairment of social interaction, communication and behavioral skills. Treatment is based on a multidisciplinary team and, in some cases, the use of medications to control specific symptoms. Treatment proposals with cannabidiol are increasingly being highlighted. Its difficult access has aroused curiosity for other active ingredients that may respond in a similar way, such as Copaíba and Breu Branco essential oils. The study proposed to describe auditory behavior and evaluate the effects on the central nervous system of Wistar rats exposed to valproic acid during pregnancy and treated with copaiba essential oil and white rosin. To this end, copaíba essential oil (50 mg/kg) and breu blanco essential oil (100 mg/kg), commercial TERRA® products, were used, administered via gavage, for 30 consecutive days. For the induction of autism, pregnant rats received 600 mg/kg of valproic acid diluted in saline solution intraperitoneally on the 13th day of the prenatal period according to the experimental model described in the literature. As a result of the integrative review, it was verified that both questionnaires and hearing exams can be used in children and adolescents with ASD, and there is no standardization for the assessment of auditory hypersensitivity. The auditory behavior it was found that animals with autism showed auditory hypersensitivity mainly to frequencies of 2,000 and 4,000Hz. In relation to the nervous system, animals exposed to valproic acid showed tail breakage, delayed eye opening and a decrease in side-to-side cranial measurement in postnatal development. In relation to behavioral tests, the animals showed more stereotypy, with a significant increase in the burying of glass spheres, spending longer time in the closed part of the elevated plus maze and a significant decrease in social interaction. The groups treated with copaiba oil and white rosin oil showed oxidative and nitrosative stress and a significant decrease in the number of glial cells and live neurons in the hippocampus. Therefore, it is understood that copaíba and breu blanco essential oils are not indicated for the treatment of autism spectrum disorder.

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  • RANIELE OLIVEIRA ALVES
  • POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO DA KOMBUCHA PRODUZIDA COM FRUTAS DA REGIÃO NORDESTE: CARACTERIZAÇÃO E ESCALONAMENTO DO PROCESSO.

  • Orientador : TATIANA SOUZA PORTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TATIANA SOUZA PORTO
  • RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • ALYSSON WAGNER FERNANDES DUARTE
  • FABIO ANDERSON PEREIRA DA SILVA
  • JENYFFER MEDEIROS CAMPOS GUERRA
  • Data: 19/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar uma tecnologia para a produção de bebidas fermentadas de kombucha utilizando frutas regionais em um biorreator. Inicialmente, foi realizada uma análise bibliométrica com o auxílio do software VOSviewer, complementada por uma prospecção tecnológica, observou-se que os países que mais contribuíram com resultados de pesquisas sobre o kombucha foram os Estados Unidos, China, Índia, Brasil e Sérvia. Os autores mais produtivos foram R. Jayabalan e R. Malbasa afiliados à Universidade de Bharathiar (Índia) e à Universidade de Novi Sad (Sérvia). As áreas de pesquisa com kombucha estavam focadas em atividades biológicas, benefícios à saúde, processo fermentativo, composição e microbiologia. Em relação ao número de patentes, os EUA e a China destacaram-se como os maiores detentores de patentes. Considerando que diferentes tipos de chá da Camellia sinensis (verde, preto e branco) são as matrizes principais para a produção de kombucha, foi conduzido um estudo para avaliar os efeitos desses chás, individualmente e em combinação, o chá verde se destacou como substrato que influenciou significativamente os valores de atividade antioxidante para análise ABTS e DPPH com 5868,46 µmol/mg e 705,40 µmol/mg respectivamente e fenólicos totais 380,77 mg/mg. Com base nos resultados, o chá verde apresentou melhores características antioxidantes e maior teor de compostos fenólicos foi utilizado como matriz para a saborização da kombucha com frutas regionais, incluindo uva, cajá, caju, jenipapo, maracujá e tamarindo, onde nessa kombuchas saborizadas foram identificados vinte e seis compostos, dos quais vinte e cinco são compostos fenólicos. Após a definição do tipo de chá, foi avaliado o impacto das variáveis concentração de chá verde, sacarose e inóculo no processo de fermentação da kombucha, analisando os parâmetros físico-químicos e a capacidade antioxidante como métricas de qualidade. Esses resultados foram utilizados para escalar a produção da bebida em biorreatores operando em condições estáticas e agitadas, verificou-se que a kombucha produzida sem agitação apresentou os melhores resultados para compostos fenólicos e atividade antioxidante. Os resultados obtidos no presente estudo indicam que a bebida mantém suas características físico-químicas e bioatividade durante o processo de scale-up. Além de contribuir para uma melhor compreensão dos processos de scale-up da kombucha e a definição de alternativas para produção como o cultivo agitado. Adicionalmente, foi realizado o perfil sensorial das bebidas saborizadas com uva, cajá e caju, frutas características da região Nordeste e amplamente consumidas. Sendo os resultados demonstraram que os participantes conseguiram descrever os atributos sensoriais de cada bebida relacionando as características das frutas nas quais kombucha foi saborizada. Também foi observado que o maior grau de aceitação foi observado na kombucha de cajá. O perfil de compostos voláteis das bebidas saborizadas, demonstrou as alterações ocorridas com a adição das diferentes frutas. Esses compostos foram considerados fundamentais para a caracterização da kombucha e para fortalecer sua aceitação junto aos consumidores. Este estudo contribuiu para a expansão do conhecimento sobre a produção de kombucha, fornecendo dados relevantes sobre a formação de novos produtos e estimulando a inovação no setor. Além disso, os resultados obtidos podem reduzir o déficit tecnológico e fortalecer as indústrias de bebidas nos estados de Pernambuco e Alagoas, promovendo o desenvolvimento regional.


  • Mostrar Abstract
  • The present study aimed to develop and characterize a technology to produce fermented kombucha beverages using regional fruits in a bioreactor. Initially, a bibliometric analysis was performed with the aid of the VOSviewer software, complemented by technological prospecting. It was observed that the countries that contributed the most with research results on kombucha were the United States, China, India, Brazil and Serbia. The most productive authors were R. Jayabalan and R. Malbasa affiliated with the University of Bharathiar (India) and the University of Novi Sad (Serbia). The areas of research with kombucha were focused on biological activities, health benefits, fermentation process, composition and microbiology. Regarding the number of patents, the USA and China stood out as the largest patent holders. Considering that different types of Camellia sinensis tea (green, black and white) are the main matrices for kombucha production, a study was conducted to evaluate the effects of these teas, individually and in combination, green tea stood out as a substrate that significantly influenced the antioxidant activity values for ABTS and DPPH analysis with 5868.46 µmol/mg and 705.40 µmol/mg respectively and total phenolics 380.77 mg/mg. Based on the results, green tea presented better antioxidant characteristics and a higher content of phenolic compounds was used as a matrix for flavoring kombucha with regional fruits, including grape, cajá, cashew, genipap, passion fruit and tamarind, where in these flavored kombuchas twenty-six compounds were identified, of which twenty-five are phenolic compounds. After defining the type of tea, the impact of the variables concentration of green tea, sucrose and inoculum on the kombucha fermentation process was evaluated, analyzing the physicochemical parameters and antioxidant capacity as quality metrics. These results were used to scale up the production of the beverage in bioreactors operating under static and agitated conditions. It was found that the kombucha produced without agitation presented the best results for phenolic compounds and antioxidant activity. The results obtained in the present study indicate that the beverage maintains its physicochemical characteristics and bioactivity during the scale-up process. In addition, it contributes to a better understanding of the kombucha scale-up processes and the definition of alternatives for production such as agitated cultivation. Additionally, the sensory profile of beverages flavored with grape, cajá and cashew apple, fruits characteristic of the Northeast region and widely consumed, was performed. The results demonstrated that the participants were able to describe the sensory attributes of each beverage relating to the characteristics of the fruits in which kombucha was flavored. It was also observed that the highest degree of acceptance was observed in the cajá kombucha. The volatile compound profile of the flavored beverages demonstrated the changes that occurred with the addition of different fruits. These compounds were considered essential for the characterization of kombucha and for strengthening its acceptance among consumers. This study contributed to the expansion of knowledge about kombucha production, providing relevant data on the formation of new products and stimulating innovation in the sector. In addition, the results obtained can reduce the technological deficit and strengthen the beverage industries in the states of Pernambuco and Alagoas, promoting regional development.

5
  • CAUÊ BARBOSA COELHO
  • ANÁLISE METABOLÔMICA EM Jatropha mutabilis PARA SELEÇÃO DE EXTRATO E DESENVOLVIMENTO DE FILME CICATRIZANTE

     

  • Orientador : JACKSON ROBERTO GUEDES DA SILVA ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JACKSON ROBERTO GUEDES DA SILVA ALMEIDA
  • LARISSA ARAÚJO ROLIM
  • MARIA HELENA TAVARES DE MATOS
  • MIKAELLA TUANNY BEZERRA CARVALHO
  • ARLAN DE ASSIS GONSALVES
  • Data: 26/02/2025
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A Caatinga é um bioma único e com características que proporcionam o desenvolvimento de espécies vegetais com potencial terapêutico. Muitas dessas espécies são utilizadas pela medicina popular para o tratamento de inflamações e cicatrização de feridas, em especial no sertão nordestino. Com o intuito de fornecer informações químicas e contribuir para o conhecimento aprofundado de espécies medicinais da Caatinga, o presente estudo teve como objetivo investigar as aplicações na medicina popular, os potenciais cicatrizantes, antioxidante e antimicrobianos de diferentes segmentos das espécies Jatropha mutabilis (pinhão-de-seda), Commiphora leptophloeos (imburana-de-cambão), Ziziphus joazeiro (juazeiro) e Myracrodruon urundeuva (aroeira) por meio de revisões da literatura e ensaios experimentais. Para verificar as aplicações e potenciais das espécies, uma revisão sistemática intitulada “Efeito curativo de extratos de plantas medicinais no Nordeste do Brasil: uma revisão sistemática sobre fitoquímica e estudos pré-clínicos” foi desenvolvida. Para cada uma das espécies supracitadas e seus respectivos segmentos, coletas representativas de cada período do ano foram realizadas em triplicata. Com os materiais botânicos estão sendo realizados ensaios de FTIR para o levantamento de dados e análise discriminatória via APC (análise de componentes principais), determinação do potencial antioxidante, dosagem de fenóis totais e avaliação dos potenciais antibacterianos. A partir dos dados experimentais, obtidos até então, foi elaborado um manuscrito intitulado “Análise metabolômica e atividade biológica em extratos de cascas, talos e folhas de J. mutabilis”. Como resultados futuros, espera-se finalizar os ensaios sobre as atividades biológicas e metabolômica das demais espécies, por meio da identificação dos principais compostos responsáveis pela discriminação entre os segmentos vegetais usando para tanto, a análise dos espectros de RMN de 1H e 13C uni e bidimensional e ainda, por meio da aplicação da análise via desreplicação de 13C. Um filme a base de colágeno incorporado com o extrato etanólico bruto da parte e espécie vegetal mais promissora será produzido, caracterizado e sua atividade cicatrizante in vivo avaliada. Portanto, o presente estudo torna-se relevante por trazer informações importantes sobre a composição químicas de espécies da Caatinga, utilizando metodologias analíticas associadas à quimiometria para investigar similaridade entre os segmentos e possíveis variações nessa composição ao longo da sazonalidade, buscando propor um extrativismo mais sustentável pela utilização de partes menos prejudiciais ao desenvolvimento da espécie em concordância com a similaridade química e atividade biológica dos extratos, afim de contribuir para o uso racional de plantas medicinais e nortear mais estudos químicos, biológicos e farmacológicos 


  • Mostrar Abstract
  • The Caatinga is a unique biome with characteristics that allow for the development of plant species with therapeutic potential. Many of these species are used in folk medicine, especially in the northeastern hinterland. With the aim of providing chemical information and contributing to in-depth knowledge of medicinal species from the caatinga, the present study aimed to evaluate biological activities and metabolomics in extracts from different parts of silk pine (Jatropha mutabilis), juazeiro (Ziziphus joazeiro), Cambão imburana (Commiphora leptophloeos) and Aroeira (Myracrodruon urundeuva) as well as reviewing studies related to this topic. To this end, a scientific article entitled “Metabolomic analysis and biological activity in extracts of bark, stems and leaves of J. mutabilis” was created, and a systematic review entitled “Curative effect of medicinal plant extracts in Northeast Brazil: a systematic review on phytochemistry and preclinical studies”. As future results, it is expected to finalize tests on the metabolomics and biological activities of other species. For each of the species, the main compounds responsible for discrimination between plant segments by 1H and 13C NMR will be identified using one- and two-dimensional techniques. A collagen-based film will be produced, characterized and incorporated with the crude ethanolic extract of the most promising plant species and part, with the aim of evaluating the healing activity in vivo. Therefore, the present study becomes relevant for bringing important information about the chemical composition of Caatinga species, using analytical methodologies associated with chemometrics to investigate similarity between segments and possible variations in this composition throughout the seasonality, seeking to propose a more sustainable extractivism by using parts that are less harmful to the development of the species in accordance with the chemical similarity and biological activity of the extracts, in order to contribute to the rational use of medicinal plants and guide further chemical, biological and pharmacological studies.

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  • RENATA ANDREIA DOS SANTOS
  • PRODUÇÃO DE PIGMENTOS E BIOSSURFACTANTE POR CO-CULTIVO DE Serratia marcescens E Tetradesmus obliquus

  • Orientador : RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • JULIANA MOURA DE LUNA
  • CLÁUDIO JOSÉ GALDINO DA SILVA JUNIOR
  • DAYANA MONTERO RODRÍGUEZ
  • RITA DE CASSIA FREIRE SOARES DA SILVA
  • Data: 26/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • Os produtos naturais como pigmentos microbianos e biossurfactantes têm chamado atenção por serem atóxicos, sustentáveis e renováveis. Contudo, a produção de biopigmentos e biossurfactante ainda é limitada, devido ao baixo rendimento e elevado custo de produção. A Serratia marcescens e a Tetradesmus obliquus foram investigadas quanto à produção de prodigiosina, carotenoide, clorofila e biossurfactante, em co-cultivo como uma estratégia para aumentar a produtividade de pigmentos e biossurfactante. A produção dessas biomoléculas foi realizada em monocultivo e co-cultivo usando meios alternativos como método sustentável de forma a comparar o modo de cultivo. O monocultivo da T. obliquus foi realizado em meio padrão BG 11 (Meio 1) e em meio BG 11 suplementado com farelo de trigo (5%) e óleo de soja pós fritura (OSPF) a 5% (Meio 2). O monocultivo da S. marcescens foi realizado no meio 2 e o co-cultivo em meio 1 e 2, nos quais foram utilizados para a determinação dos parâmetros cinéticos, concentração celular, velocidade de crescimento específica máxima e produtividade celular máxima. Após 48h, o líquido livre de células foi utilizado para avaliar a tensão superficial e a área de deslocamento de óleo (ODA). A partir da melhor condição, foram analisadas a tensão interfacial e o índice de emulsificação. O biossurfactante foi isolado por precipitação ácida e submetido à caracterização preliminar, testes de estabilidade e fitotoxicidade e aplicação na remoção de óleo de motor queimado de conchas de moluscos. No final do cultivo, a biomassa foi concentrada e os pigmentos carotenoide, clorofila e prodigiosina foram extraídos utilizando diferentes solventes (metanol, etanol e acetona). Após selecionar o solvente de extração de pigmentos, estes foram avaliados em relação a temperatura (0, 10, 50, 70 e 100ºC), pH (2, 4, 6, 8, 10 e 12) e NaCl (5, 10, 15 e 20%) e fitotoxicidade em sementes de pepino (Cucumis sativus) e alface (Lactuca sativa). A microalga T. obliquus em monocultivo no meio padrão BG 11 apresentou uma maior concentração de células (Xmax = 398 ± 3 104 células/mL), com um valor de Xmax três vezes maior que as outras condições de cultivo; velocidade de crescimento específica (µmax = 0,131 d−1), produtividade celular máxima (PX = 34,63 104 células/mL/d) e carotenoide de 36 mg/g extraído com etanol e de clorofila 248 mg/g extraído com acetona. A bactéria S. marcescens obteve maior crescimento no co-cultivo com T. obliquus em BG11, farelo de trigo e OSPF com Xmax (18 ± 1 104 UFC/mL) e uma maior produção de prodigiosina 760 mg/g com o solvente etanol. Vale destacar que a produção de prodigiosina foi maior no co-cultivo do que no monocultivo. Além de serem estáveis a diferentes valores de temperatura, pH e NaCl e atóxicos. Os resultados demonstraram que o co-cultivo apresentou melhor condição para produção de biodispersante, com valores de tensão superficial (26,6 mN/m), ODA (50,24 cm2), tensão interfacial (1,0 mN/m) e índice de emulsificação (96%). O rendimento do biossurfactante foi 1,75 g/L, e apresentou natureza aniônica e lipopeptídica, bem como estabilidade em pH alcalino e em ampla faixa de temperatura e salinidade. Além disso, demonstrou ser atóxico frente a sementes de pepino e alface e apresentou 100% de eficiência na lavagem de conchas de moluscos impregnadas com óleo de motor queimado. Assim, o co-cultivo de S. marcescens e T. obliquus utilizando substratos agroindustriais representa uma tecnologia inovadora e sustentável para produção de pigmentos e biodispersante com aplicação industrial. Palavras chaves: Bactéria, Microalgas, Pigmentos, Co-cultura, Biossurfactante.


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  • Natural products such as microbial pigments and biosurfactants have attracted attention for being non-toxic, sustainable and renewable. However, the production of biopigments and biosurfactants is still limited due to low yield and high production costs. Serratia marcescens and Tetradesmus obliquus were investigated for the production of carotenoid, chlorophyll, prodigiosin and biosurfactant, in co-cultivation as a strategy to increase the productivity of pigments and biosurfactant. The production of these biomolecules was carried out in monoculture and co-cultivation using alternative media as a sustainable method in order to compare the cultivation mode. The monoculture of T. obliquus was carried out in standard BG 11 medium (Medium 1) and in BG 11 medium supplemented with wheat bran (5%) and post-fried soybean oil (OSPF) at 5% (Medium 2). Monoculture of S. marcescens was carried out in medium 2 and co-cultivation in medium 1 and 2, which were used to determine the kinetic parameters, cell concentration, maximum specific growth rate and maximum cell productivity. After 48h, the cell-free liquid was used to evaluate the surface tension and oil displacement area (ODA). From the best condition, the interfacial tension and emulsification index were analyzed. The biosurfactant was isolated by acid precipitation and subjected to preliminary characterization, stability and phytotoxicity tests and application in the removal of burnt engine oil from mollusk shells. At the end of the cultivation, the biomass was concentrated and the carotenoid pigments, chlorophyll and prodigiosin were extracted using different solvents (methanol, ethanol and acetone). After selecting the pigment extraction solvent, these were evaluated in relation to temperature (0, 10, 50, 70 and 100ºC), pH (2, 4, 6, 8, 10 and 12) and NaCl (5, 10, 15 and 20%) and phytotoxicity in cucumber (Cucumis sativus) and lettuce (Lactuca sativa) seeds. The microalgae T. obliquus in monoculture in the standard BG 11 medium showed a higher cell concentration (Xmax = 398 ± 3 104 cells/mL), with an Xmax value three times higher than the other cultivation conditions; specific growth rate (µmax = 0.131 d−1), maximum cell productivity (PX = 34.63 104 cells/mL/d) and carotenoid of 36 mg/g extracted with ethanol and chlorophyll 248 mg/g extracted with acetone. The bacterium S. marcescens showed greater growth in co-cultivation with T. obliquus in BG11, wheat bran and OSPF with Xmax (18 ± 1 104 CFU/mL) and a greater production of prodigiosin 760 mg/g with the ethanol solvent. It is worth noting that prodigiosin production was greater in co-cultivation than in monoculture. In addition to being stable at different values of temperature, pH and NaCl and non-toxic. The results demonstrated that co-cultivation presented better conditions for biodispersant production, with values of surface tension (26.6 mN/m), ODA (50.24 cm2), interfacial tension (1.0 mN/m) and emulsification index (96%). The biosurfactant yield was 1.75 g/L, and it presented anionic and lipopeptide nature, as well as stability at alkaline pH and in a wide range of temperature and salinity. In addition, it demonstrated to be non-toxic to cucumber and lettuce seeds and presented 100% efficiency in washing mollusk shells impregnated with burnt engine oil. Thus, the cocultivation of S. marcescens and T. obliquus using agroindustrial substrates represents an innovative and sustainable technology for the production of pigments and biodispersant with industrial application.

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  • ALEXANDRE AUGUSTO PAREDES SELVA FILHO
  • APLICAÇÃO DE BIOSSURFACTANTE NO TRATAMENTO DE AMBIENTES CONTAMINADOS POR PETRODERIVADOS, NA INIBIÇÃO DE CORROSÃO E NA FORMULAÇÃO DE DESENGRAXANTE ECOLÓGICO

  • Orientador : LEONIE ASFORA SARUBBO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEONIE ASFORA SARUBBO
  • VALDEMIR ALEXANDRE DOS SANTOS
  • CELMY MARIA BEZERRA DE MENEZES BARBOSA
  • CLÁUDIO JOSÉ GALDINO DA SILVA JUNIOR
  • ITALO JOSÉ BATISTA DURVAL
  • Data: 27/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • Os derramamentos de óleos que ocorrem durante abastecimentos de tanques são os principais causadores do acúmulo de petroderivados no meio ambiente. Dessa forma, a aplicação de agentes naturais contribui com ganhos econômicos para as indústrias e inovação para a ciência. Nesse sentido, as propriedades tensoativas do biossurfactante da levedura Starmerella bombicola ATCC 222214 foram investigadas, assim como sua estabilidade em diferentes níveis de pH, temperatura e concentrações de NaCl. A ecotoxicidade do tensoativo foi estudada para bioindicadores como Brassica oleracea, Solanum lycopersicum e Artemia salina, além disso, foi avaliada sua aplicação na remoção de poluentes ambientais em areia e água do mar, na inibição da corrosão metálica e na formulação de um biodesengraxante ecológico. O meio selecionado para produção do tensoativo foi formulado com 2,0% de farinha de batata inglesa, 5,0% de óleo de canola residual e 0,2% de uréia em meio mineral. As condições de cultivo selecionadas foram a velocidade de agitação de 200 rpm, tempo de fermentação de 180 horas e inóculo de 4,0%. O rendimento de produção de biossurfactante isolado foi de 7,714 g/L e a taxa de emulsificação do óleo pesado OCB1 e óleo de motor foi de 65,55% e 95,0%, respectivamente, indicando afinidade do surfactante microbiano pelos óleos. Os testes de estabilidade do surfactante microbiano demonstraram uma variação da tensão superficial de 27,14 a 31,08 mN/m para todas as condições testadas. A Concentração Micelar Crítica (CMC) foi de 2,0 g/L com uma tensão superficial nesse ponto de 33,26 mN/m. O biossurfactante é composto pelos ácidos 6,6-dimetoxi-octanóico e nonanedióico e é atóxico para os bioindicadores testados. Além disso, o tensoativo removeu 98,25% e 94,39% de contaminante hidrofóbico, respectivamente, em solo e água do mar, atuou satisfatoriamente como agente de biorremediação marinha e inibiu de forma eficaz a corrosão metálica, reduzindo a perda de massa dos corpos de prova em 17,38%. O biodesengraxante inovador foi formulado com o biossurfactante na metade da CMC, 10% de solvente natural, 1,5% de álcool graxo, 0,7% de goma estabilizante, 0,2% de conservante e água. Esse produto foi capaz de remover aproximadamente 99% de óleo pesado em diferentes superfícies, além de apresentar estabilidade em longo prazo, toxicidade reduziada, inibição de corrosão e eficiência superior a desengraxantes comerciais na limpeza de peças metálicas. O tensoativo em estudo vem demonstrando claramente o potencial para aplicação como aditivo biotecnológico para os processos de remediação ambiental e para manutenção da limpeza do ambiente industrial, garantindo eficiência e sustentabilidade na remoção de contaminantes hidrofóbicos, sugerindo ganhos econômicos para as indústrias de diferentes seguimentos no país.


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  • Oil spills that occur during tank filling are the main causes of the accumulation of petroleum derivatives in the environment. Thus, the application of natural agents contributes to economic gains for industries and innovation for science. In this sense, the surfactant properties of the biosurfactant from the yeast Starmerella bombicola ATCC 222214 were investigated, as well as its stability at different pH levels, temperatures and NaCl concentrations. The ecotoxicity of the surfactant was studied for bioindicators such as Brassica oleracea, Solanum lycopersicum and Artemia salina. In addition, its application in the removal of environmental pollutants in sand and seawater, in the inhibition of metal corrosion and in the formulation of an ecological biodegreaser was evaluated. The medium selected for the production of the surfactant was formulated with 2.0% potato flour, 5.0% residual canola oil and 0.2% urea in mineral medium. The selected culture conditions were agitation speed of 200 rpm, fermentation time of 180 hours and inoculum of 4.0%. The production yield of isolated biosurfactant was 7.714 g/L and the emulsification rate of OCB1 heavy oil and engine oil was 65.55% and 95.0%, respectively, indicating affinity of the microbial surfactant for the oils. The stability tests of the microbial surfactant demonstrated a variation in surface tension from 27.14 to 31.08 mN/m for all conditions tested. The Critical Micellar Concentration (CMC) was 2.0 g/L with a surface tension at that point of 33.26 mN/m. The biosurfactant is composed of 6,6-dimethoxy-octanoic and nonanedioic acids and is nontoxic to the bioindicators tested. Furthermore, the surfactant removed 98.25% and 94.39% of hydrophobic contaminants, respectively, in soil and seawater, acted satisfactorily as a marine bioremediation agent and effectively inhibited metal corrosion, reducing the mass loss of the specimens by 17.38%. The innovative biodegreaser was formulated with the biosurfactant at half the CMC, 10% natural solvent, 1.5% fatty alcohol, 0.7% stabilizing gum, 0.2% preservative and water. This product was able to remove approximately 99% of heavy oil from different surfaces, in addition to presenting long-term stability, reduced toxicity, corrosion inhibition and superior efficiency to commercial degreasers in cleaning metal parts. The tensoactive under study has clearly demonstrated its potential for application as a biotechnological additive for environmental remediation processes and for maintaining the cleanliness of the industrial environment, ensuring efficiency and sustainability in the removal of hydrophobic contaminants, suggesting economic gains for industries in different segments in the country.

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  • CAMILA BIANCA FERREIRA DA ROCHA
  • CARACTERIZAÇÃO DE PROTEASE PRODUZIDA POR LARVAS DE TRIBOLIUM CASTANEUM E APLICAÇÃO BIOTECNOLÓGICA NA COAGULAÇÃO DO LEITE


     


  • Orientador : ROMERO MARCOS PEDROSA BRANDÃO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROMERO MARCOS PEDROSA BRANDÃO COSTA
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • ISABELLA MACÁRIO FERRO CAVALCANTI
  • KETHYLEN BARBARA BARBOSA CARDOSO
  • THIAGO PAJEÚ NASCIMENTO
  • Data: 27/02/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • Uma praga, em sentido amplo, pode ser definida como o inseto (ou outro organismo) que causa danos diretos ao ser humano, ao seu gado, à sua colheita ou, ainda, às suas posses. A espécie Tribolium castaneum Herbst (coleóptera: Tenebrionidae), destaca-se como uma das principais pragas, a qual, em particular, representa 9% de perda econômica de grãos armazenados em países desenvolvidos, de modo que, nos países em desenvolvimento, essas perdas podem representar 20% em todo o mundo. Devido à sua ampla distribuição ao redor do globo e suas características, o intestino desta espécie pode ser utilizado como fonte de enzimas visando estudos para o controle de pragas e aplicações biotecnológicas. Neste trabalho, objetivou-se a caracterização e aplicação biotecnológica de uma protease, proveniente de larvas de Tribolium castaneum, na coagulação do leite, visando a produção de queijos e outros derivados. Para tanto, preparações contendo leite em pó reconstituído, foram submetidos ao processo de coagulação na presença do extrato bruto enzimático. Além disso, caracterizou-se o extrato bruto em relação a parâmetros como temperatura ótima e estabilidade térmica, pH ótimo e o comportamento na presença de alguns íons metálicos, bem como na presença de inibidores específicos de proteases. A espectrofotometria foi utilizada como método analítico para quantificação de proteínas totais visando demonstrar a hidrólise da caseína, na presença do extrato bruto, assim como apresentações qualitativas da massa coagulada foi utilizada para demonstrar a capacidade coagulante. Observou-se que, a enzima protease em estudo, apresentou atividade relativa e estabilidade em ampla faixa de pH, a saber, de 6 a 12, sendo o pH ótimo 8,0. A temperatura ótima foi identificada à 40°C e atividade residual de 55% a 70°C, demonstrando, assim, uma boa estabilidade térmica. Na presença de alguns íons metálicos as maiores taxas de inibição, em relação à concentração de 10mM, observou-se que o cloreto de zinco que representou, 100% de inibição, sulfato de cobre representou, por sua vez, 80% de inibição, respectivamente. Na presença do específico 2-mercaptoetanol, houve ausência completa de atividade proteolítica residual, bem como houve detecção de apenas 20% de atividade residual na presença do DTT, indicando, assim, uma provável protease da classe das cisteíno proteases. Em relação à potencialidade de aplicação coagulante, observou-se que o extrato bruto enzimático teve a capacidade de hidrolisar a caseína do leite, nas melhores condições de 50°C e à 1 hora, bem como foi possível verificar que a concentração mínima de extrato bruto capaz de hidrolisar a caseína como sendo de 50µg e relação positiva com o aumento de íons cálcio e atividade proteolítica demonstrando, assim, intensa aplicabilidade biotecnológica se comparado à outras proteases coagulantes do leite, implicando, deste modo, num importante aliado e potencial enzima adjuvante a ser incorporada na indústria de produção de queijos e de outros derivados do leite.


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  • A pest, in a broad sense, can be defined as an insect (or other organism) that causes direct damage to humans, their livestock, their crops or even their property. The species Tribolium castaneum Herbst (Coleoptera: Tenebrionidae) stands out as one of the main pests, which, in particular, represents 9% of economic losses of stored grains in developed countries, so that, in developing countries, these losses can represent 20% worldwide. Due to its wide distribution around the globe and its characteristics, the intestine of this species can be used as a source of enzymes for studies on pest control and biotechnological applications. This study aimed to characterize and biotechnologically apply a protease from Tribolium castaneum larvae in the coagulation of milk, aiming at the production of cheese and other derivatives. For this purpose, preparations containing reconstituted powdered milk were subjected to the coagulation process in the presence of the crude enzyme extract. Furthermore, the crude extract was characterized in relation to parameters such as optimum temperature and thermal stability, optimum pH and behavior in the presence of some metal ions, as well as in the presence of specific protease inhibitors. Spectrophotometry was used as an analytical method for quantifying total proteins in order to demonstrate the hydrolysis of casein in the presence of the crude extract, as well as qualitative presentations of the coagulated mass were used to demonstrate the coagulant capacity. It was observed that the protease enzyme under study presented relative activity and stability in a wide pH range, namely, from 6 to 12, with the optimum pH being 8.0. The optimum temperature was identified at 40°C and residual activity of 55% at 70°C, thus demonstrating good thermal stability. In the presence of some metal ions, the highest inhibition rates were observed, in relation to the concentration of 10 mM, it was observed that zinc chloride represented 100% inhibition, and copper sulfate represented, in turn, 80% inhibition, respectively. In the presence of the specific 2-mercaptoethanol, there was a complete absence of residual proteolytic activity, as well as detection of only 20% of residual activity in the presence of DTT, thus indicating a probable protease of the cysteine protease class. Regarding the potential for coagulant application, it was observed that the crude enzymatic extract had the capacity to hydrolyze milk casein, under the best conditions of 50°C and 1 hour, as well as it was possible to verify that the minimum concentration of crude extract capable of hydrolyzing casein was 50 µg and a positive relationship with the increase in calcium ions and proteolytic activity, thus demonstrating intense biotechnological applicability when compared to other milk coagulant proteases, thus implying an important ally and potential adjuvant enzyme to be incorporated in the cheese production industry and other milk derivatives.

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  • CAMILA FREIRE DE MELO
  • POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO DE Salicornia neei EM MOLÉCULAS COM PROPRIEDADES FUNCIONAIS E NA INDUÇÃO DO ENRAIZAMENTO POR QUITOSANA (isolada de Litopenaeus vannamei)

  • Orientador : GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALDO TORRES SALES
  • DAYANA MONTERO RODRÍGUEZ
  • GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MARCOS ANTONIO BARBOSA DE LIMA
  • RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • Data: 28/05/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • O aspargo marinho, Salicornia neei, planta halófita nativa do Brasil é amplamente conhecida pelo uso na alimentação humana como sal verde, além de apresentar importantes metabólitos secundários com propriedades antioxidantes e antimicrobianas, que a constitui como planta funcional. Entretanto, produtores agrícolas encontram dificuldades para difundir a Salicornia, devido a perdas durante o cultivo e complexidade de encontra-las no mercado. Assim, para aumentar o uso de S. neei como alimento, sugere-se estratégias biotecnológicas visando a produtividade vegetal. Nesse sentido, investigações são necessárias com objetivo de ampliar os conhecimentos em biomoléculas ativas e de importância nutricional em S. neei, bem como avaliar a influência do biopolímero quitosana como indutor de enraizamento. Estudos iniciais foram realizados avaliando o teor de minerais e pigmentos (clorofila e carotenoides) na parte aérea fresca da planta. Em seguida, extratos de S. neei foram preparados com solventes orgânicos (água mili-q, etanol e etanol - acetona 1:1), empregando diferentes partes da planta (folha, caule e raiz), visando realizar a caracterização físico-química e ação antioxidante e antimicrobiana. Para atividade antioxidante foi utilizado o método de radical livre DPPH, atividade antimicrobiana pelo método de difusão em disco empregando bactérias (Escherichia coli, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Salmonella sp., Pseudomonas aeruginosa) e fungos (Candida albicans, C. guilliermondii, C. tropicalis). O polissacarídeo quitosana com grau de desacetilação de acima de 90% foi obtido a partir da quitina extraída dos resíduos exoesqueleto de camarão (cabeça), aplicando uma nova e eficiente metodologia descrita no pedido de Patente (BR102024002181-9) A aplicação do bioproduto consistiu no uso como indutor de enraizamento em Salicornia neei descrita na patente (BR1020240026187). Os resultados obtidos com S. neei, demonstraram teor mais elevado de sódio (6,70%) e potássio (13,96%), em menores quantidades N, Ca, Mg, P, Fe, Mn. Dos pigmentos extraídos observou-se Clorofila B (4,76 mg/g), Clorofila A (2,95 mg/g) e Carotenoides (2,42 mg/g). O sistema de solvente com maior solubilidade de moléculas ativas com atividade antioxidante foi o etanol - acetona (1:1), indicando maior atividade antioxidante 97% para o caule, na concentração de 24 mg/mL. Portanto, os estudos realizados com extratos de S. neei demonstraram resultados promissores com a composição nutricional, biomoléculas de ação antioxidantes e antimicrobianas corroborando com os relatos descritos na literatura. Além disso, o grau de desacetilação extraído de camarão foi o maior já descrito na literatura e assim consistindo em uma nova metodologia eficaz e bioproduto de qualidade. A aplicação desse bioproduto consistiu em resultados favoráveis como indutor de enraizamento em Salicornia neei, possibilitando a propagação e aplicações futuras em outros cultivares, explorando assim o uso do biopolímero quitosana como bioestimulante de crescimento e enraizamento vegetal.


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  • Sea asparagus, Salicornia neei, a halophyte plant native to Brazil, is widely known for its use in human nutrition as green salt, in addition to presenting important secondary metabolites with antioxidant, antimicrobial and antitumor properties, which constitute it as a functional plant. However, agricultural producers find it difficult to finance Salicornia, due to losses during cultivation and the complexity of finding them on the market. Therefore, to increase the use of S. neei as food, biotechnological strategies involving plant productivity are suggested. In this sense, investigations are carried out with the aim of expanding knowledge on active biomolecules of nutritional importance in S. neei, as well as evaluating the influence of the biopolymer chitosan as a rooting inducer. Initial studies were carried out evaluating the content of minerals and pigments (chlorophyll and carotenoids) in the fresh aerial part of the plant. Then, S. neei extracts were prepared with organic solvents (milli-q water, ethanol and ethanol - acetone 1:1), using different parts of the plant (leaf, stem and root), performing a physicochemical characterization and action antioxidant and antimicrobial. For antioxidant activity, the DPPH free radical method was used, antimicrobial activity by the disk diffusion method using bacteria (Escherichia coli, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Salmonella sp., Pseudomonas aeruginosa) and fungi (Candida albicans, C. guilliermondii, C .tropical). The chitosan polysaccharide with degrees of deacetylation above 90% was obtained from chitin extracted from shrimp exoskeleton residues (body and head), applying a new and efficient methodology described in the Patent application (BR102024002181-9). in use as a rooting inducer in Salicornia neei described in the patent application (BR1020240026187). The results obtained with S. neei, demonstrated a higher content of sodium (6.70%) and potassium (13.96%), in smaller quantities N, Ca, Mg, P, Fe, Mn. The extracted pigments were inspired by Chlorophyll B (4.76 mg/g), Chlorophyll A (2.95 mg/g) and Carotenoids (2.42 mg/g). The solvent system with the highest solubility of active molecules with antioxidant activity was ethanol - acetone (1:1), providing the highest antioxidant activity 97% for the stem, at a concentration of 24 mg/mL. Therefore, studies carried out with S. neEi extracts demonstrated promising results with nutritional composition, biomolecules with antioxidant and antimicrobial action, corroborating the reports described in the literature. Furthermore, the degree of deacetylation extracted from shrimp was the highest ever described in the literature and thus constitutes a new effective methodology and quality bioproduct. The application of this bioproduct produced favorable results as a rooting inducer in Salicornia neei, enabling propagation and future applications in other cultivars, thus exploring the use of the biopolymer chitosan as a biostimulant for plant growth and rooting

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  • ANNELIESE GONÇALVES COSTA MARINHO
  • Formulação nanotecnológica inalatória contendo canabidiol (CBD) para tratamento da síndrome respiratória aguda em camundongos, induzida experimentalmente por LPS.

  • Orientador : VALDEMIRO AMARO DA SILVA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALDEMIRO AMARO DA SILVA JUNIOR
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • BRUNO MENDES TENORIO
  • IVONE ANTONIA DE SOUZA
  • TEREZINHA CARLA CARVALHO DA SILVA
  • Data: 30/05/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • Na síndrome respiratória aguda grave (SRAG) a reação inflamatória no parênquima pulmonar, podendo levar o indivíduo a óbito. O canabidiol tem demonstrado boa atividade anti-inflamatória devido a sua capacidade de ligação com receptores canabinoides em células inflamatórias. Partindo desta premissa, o presente trabalho teve por objetivo induzir uma reação inflamatória aguda com a instilação nasal de LPS em camundongos Albino swiss machos e posteriormente tratar estes animais com CBD formulado em três concentrações diferentes (0,05%,0,1% e 0,2%) tendo como base uma nanoemulsão composta por óleo de milho rico em CBD e convertido numa forma farmacêutica nanotecnológica de nebulização. No processo de produção foi realizado homogeneização separada das fases oleosa e aquosa. Estas foram combinadas e misturadas incialmente a 1500rpm/30minutos e 500rpm/20horas.Após este processamento foi realizado o teste Zeta para determinar o tamanho das vesículas e o grau de estabilidade .De acordo com os resultados ,o diâmetro médio das vesículas foi de 107,6 nm ,o índice de polidispersão 0,93 mV. Os grupos experimentais foram definidos de acordo com as concentrações de CBD na solução de nebulização e os tempos de avaliação do parênquima pulmonar (8, 12 e 24 horas). Os animais do grupo controle negativo, foram nebulizados com NaCl à 0,9% a cada nos intervalos de tempo citados anteriormente. O grupo controle positivo recebeu metilpredinisolona (MPD) na dosagem de 30mg/Kg por três dias por via intraperitoneal. Após a eutanásia os pulmões foram processados rotineiramente para inclusão em parafina e corados por H-E. O parênquima pulmonar foi avaliado qualitativamente e quantitativamente para avaliar a reação inflamatória e área alveolar, respectivamente. Nos resultados histopatológicos do parênquima pulmonar se observou diminuição no infiltrado inflamatório mononuclear linfoplasmocitário neutrofílico nos septos interalveolares, no interstício bronquial peribronquial nas 3 concentrações de 0,05%,0,1% e 0,2% nos intervalos 8 horas durante 3 dias de tratamento. No intervalo de 12 horas, as concentrações de CBD 0,1% e 0,2% foram capazes de reduzir o infiltrado inflamatório intersticial em relação aos demais tratamentos. No intervalo de 24h por 3 dias, a nebulização com CBD nas 3 concentrações, não foi eficiente na diminuição do infiltrado inflamatório intersticial. A dosagem 30mg/Kg de MPD via intraperitoneal foi eficiente na redução do processo inflamatório no pulmão. A área alveolar (μm2) no grupo LPS+ nebulizado com solução salina a 0,9% foi 75% maior em relação aos animais nebulizados com CBD nos intervalos de 8 ou 12 horas por 3 dias. O tratamento com intervalo de 24 horas aumentou em 52% a área alveolar no grupo LPS+/salina 0,9% em relação os tratamentos com CBD nas concentrações de 0,05%, 1,0% e 2,0%. A solução nanotecnológica para nebulização de camundongos induzidos a inflamação pulmonar por LPS foi mais eficiente na redução da inflamação e enfisema pulmonar nos animais nos animais tratados a cada 8 horas durante 3 dias.


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  • In severe acute respiratory syndrome (SARS), the inflammatory reaction in the pulmonary parenchyma can lead to death. Cannabidiol has demonstrated good anti-inflammatory activity due to its ability to bind to cannabinoid receptors in inflammatory cells. Based on this premise, the present study aimed to induce an acute inflammatory reaction with the nasal instillation of LPS in male Albino Swiss mice and subsequently treat these animals with CBD formulated in three different concentrations (0.05%, 0.1%, and 0.2%), using a nanoemulsion based on CBD-rich corn oil and converted into a nanotechnological pharmaceutical form for nebulization. In the production process, separate homogenization of the oil and aqueous phases was carried out. These were combined and initially mixed at 1500 rpm for 30 minutes, followed byt 500 rpm for 20 hours. After this processing, the Zeta test was performed to determine vesicle size and stability. According to the results, the average vesicle diameter was 107.6 nm, with a polydispersion index of 0.93 mV. Experimental groups were defined according to the CBD concentrations in the nebulization solution and the pulmonary parenchyma evaluation times (8, 12, and 24 hours). The negative control group animals were nebulized with 0.9% NaCl at the specified time intervals. The positive control group received methylprednisolone (MPD) at a dose of 30 mg/kg intraperitoneally for three days. After euthanasia, the lungs were routinely processed for paraffin embedding and stained with H-E. The pulmonary parenchyma was evaluated qualitatively and quantitatively to assess the inflammatory reaction and alveolar area, respectively. In the histopathological results of the pulmonary parenchyma, a decrease in mononuclear lymphoplasmacytic neutrophilic inflammatory infiltration was observed in the interalveolar septa, peribronchial bronchial interstitium at all three CBD concentrations (0.05%, 0.1%, and 0.2%) within 8 hours over three days of treatment. At the 12-hour interval, CBD concentrations of 0.1% and 0.2% were able to reduce the interstitial inflammatory infiltration compared to other treatments. At the 24-hour interval over three days, nebulization with CBD at all three concentrations was not effective in reducing interstitial inflammatory infiltration. The 30 mg/kg MPD intraperitoneal dose effectively reduced the pulmonary inflammatory process. The alveolar area (μm²) in the LPS+ group nebulized with 0.9% saline solution was 75% larger compared to animals nebulized with CBD at 8 or 12-hour intervals for three days. The treatment at a 24-hour interval increased the alveolar area by 52% in the LPS+/0.9% saline group compared to the treatments with CBD at concentrations of 0.05%, 1.0%, and 2.0%. The nanotechnological nebulization solution for mice induced with pulmonary inflammation by LPS was more effective in reducing inflammation and pulmonary emphysema in animals treated every 8 hours for three days.

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  • UIARA MARIA DE BARROS LIRA LINS
  • BIOSSÍNTESE DO INIBIDOR DA HMG-COA REDUTASE E COPRODUÇÃO DE BIOEMULSIFICANTE POR Aspergillus spp. UTILIZANDO SUBSTRATOS ALTERNATIVOS.

     

  • Orientador : GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • JULIANA MOURA DE LUNA
  • RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • MARCOS ANTONIO BARBOSA DE LIMA
  • JACIANA DOS SANTOS AGUIAR
  • Data: 10/06/2025
    Ata de defesa assinada:

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  • A HMG-CoA redutase (3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A redutase) é a enzima que tem papel limitante na biossíntese do colesterol. Entre as moléculas inibidoras da HMGCoA redutase destacam-se as estatinas, classe de medicamento amplamente utilizados no tratamento da aterosclerose e na redução dos elevados níveis de colesterol tornando-se indispensáveis na prevenção primária e secundária da doença arterial coronariana. Além disso, apresentam relevantes efeitos pleiotrópicos o que torna os inibidores da HMG-CoA redutase produtos estratégicos que precisam ser produzidos a nível nacional para aperfeiçoar o desenvolvimento do complexo industrial da saúde. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial biotecnológico do Aspergillus niger UCP 1064 na coprodução de inibidores da HMGCoA redutase e bioemulsificante por fermentação submersa utilizando amido e manipueira como substratos alternativos. Para a identificação da biomolécula foi realizado o teste de bioensaio como método de rastreio, Espectrofotometria por UVvisível e Cromatografia em Camada Delgada (CCD) seguido do processo de purificação. Os resultados obtidos indicaram uma produção de 243,60 μg/mL e rendimento de 1,91 g/L-1 de estatinas, demonstrando que o amido e a manipueira são substratos ideais para produção simultânea de estatinas e tensoativo. O tensoativo demonstrou uma tensão superficial (TS) de 49.4 mN/m e o índice de emulsão (IE24) foi de 95,25%. A estatina apresentou atividade antimicrobiana contra bactérias Gram negativas e Gram positivas, bem como contra leveduras, evidenciando também o elevado potencial desta biomolécula no desafio ao fenômeno de multirresistência antimicrobiana. Com o ensaio citotóxico foi detectado baixo efeito hemolítico (6,47% e α- hemólise). Os resultados evidenciaram que A. niger UCP 1064 é uma cepa promissora assim como os substratos utilizados demonstraram ser fontes alternativas e econômicas para a coprodução de estatinas e bioemsulficante com elevado potencial de aplicação na indústria farmacêutica.

     


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  • HMG-CoA reductase (3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase) is the ratelimiting enzyme in cholesterol biosynthesis. Among its inhibitory molecules, statins stand out as a class of drugs widely used in the treatment of atherosclerosis and in reducing elevated cholesterol levels, becoming essential for the primary and
    secondary prevention of coronary artery disease. In addition, they exhibit significant pleiotropic effects, which makes HMG-CoA reductase inhibitors strategic products that should be produced nationally to strengthen the development of the national health industrial complex. In this context, the objective of this study was to evaluate the biotechnological potential of Aspergillus niger UCP 1064 in the coproduction of HMG-CoA reductase inhibitors
    and bioemulsifier through submerged fermentation using starch and cassava wastewater (manipueira) as alternative substrates. For biomolecule identification, a bioassay was performed as a screening method, followed by UV-visible spectrophotometry and thin-layer chromatography (TLC), and subsequent purification steps. The results indicated a production of 243.60 μg/mL and a yield of 1.91 g/L of statins, demonstrating that starch and manipueira are ideal substrates for the coproduction of statins and surfactants. The surfactant showed a surface tension (ST) of 49.4 mN/m and an emulsion index (EI24) of 95.25%. The statin exhibited antimicrobial activity against Gram-negative and Gram-positive bacteria as well as yeasts, highlighting its high potential in addressing the challenge of antimicrobial multiresistance. Cytotoxic analysis revealed a low hemolytic effect (6.47% and α-hemolysis). These results demonstrate that A. niger UCP 1064 is a promising strain, and that the tested substrates are viable, low-cost alternatives for the coproduction of statins and bioemulsifier with strong potential for pharmaceutical industry applications.

     

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  • IVAN XAVIER LINS
  • EXTRAÇÃO ASSISTIDA POR ULTRASSOM DE ENXOFRE ELEMENTAR DE RESÍDUOS DE GESSO UTILIZANDO ESGOTO SANITÁRIO COMO FONTE DE CARBONO

  • Orientador : VALDEMIR ALEXANDRE DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALDEMIR ALEXANDRE DOS SANTOS
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • MOHAND BENACHOUR
  • RITA DE CASSIA FREIRE SOARES DA SILVA
  • ROSILEIDE FONTENELE DA SILVA ANDRADE
  • Data: 29/07/2025

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  • Esta tese apresenta um estudo inovador que combina a aplicação de ultrassom (US) com a biotecnologia para otimizar o tratamento de resíduos de gesso e a recuperação de enxofre. O principal objetivo foi desenvolver um processo eficiente que envolve a liberação aprimorada de sulfatos presentes nos resíduos de gesso, seguida pela redução biológica desses sulfatos a sulfeto de hidrogênio (H₂S) e a subsequente oxidação catalítica do H₂S a enxofre elementar. Para o processo de redução biológica de sulfato, foi utilizado um consórcio de bactérias redutoras de sulfato (BRS), coletadas do solo de minas de gipsita localizadas no Polo Gesseiro do Araripe, no Alto Sertão de Pernambuco. A liberação dos sulfatos dos resíduos de gesso foi facilitada pelo uso de ondas ultrassônicas a 40 kHz, otimizando a ação das BRS. A redução biológica de sulfato foi realizada em um biorreator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), utilizando esgoto sanitário sintético como fonte de carbono. Para maximizar a eficiência do processo, foi aplicado um delineamento composto central rotacional (DCCR) aos experimentos, com as variáveis independentes sendo a temperatura, o pH do meio, a concentração de alimentação de sulfato e a razão [DQO/SO42-]. A variável resposta, a eficiência biológica de remoção de sulfato, alcançou um valor médio de 96,5%. A recuperação de enxofre foi realizada utilizando uma solução catalítica de Fe/EDTA, que foi atomizada com auxílio de ondas ultrassônicas variando entre 800 kHz e 10 MHz. A condensação da névoa resultante produziu enxofre elementar, que foi recuperado por centrifugação ou decantação, com uma eficiência superior a 95%. A solução catalítica foi continuamente regenerada e recirculada entre a centrífuga de recuperação do enxofre e o reator de sonicação da mistura Fe/EDTA-H2S, garantindo a sustentabilidade e eficiência do processo. Os resultados obtidos demonstram a eficácia do processo proposto e destacam a importância das técnicas ultrassônicas na otimização de processos biotecnológicos para o tratamento de resíduos de gesso e recuperação de enxofre, contribuindo significativamente para a sustentabilidade ambiental e a inovação industrial.


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  • This thesis presents an innovative study that combines the application of ultrasound (US) with biotechnology to optimize gypsum waste treatment and sulfur recovery. The main objective was to develop an efficient process that involves the enhanced release of sulfates present in gypsum waste, followed by the biological reduction of these sulfates to hydrogen sulfide (H₂S) and the subsequent catalytic oxidation of H₂S to elemental sulfur. For the biological sulfate reduction process, a consortium of sulfate-reducing bacteria (BRS) was used, collected from the soil of gypsum mines located in the Araripe Gypsum Complex, in the Alto Sertão of Pernambuco. The release of sulfates from gypsum residues was facilitated by the use of ultrasonic waves at 40 kHz, optimizing the action of the BRS. Biological sulfate reduction was performed in a UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) bioreactor, using synthetic sanitary sewage as a carbon source. To maximize the efficiency of the process, a central rotational composite design (DCCR) was applied to the experiments, with the independent variables being temperature, pH of the medium, sulfate feed concentration and COD ratio [COD/SO42-]. The response variable, the biological efficiency of sulfate removal, reached a mean value of 96.5%. Sulfur recovery was performed using a catalytic solution of Fe/EDTA, which was atomized with the aid of ultrasonic waves ranging between 800 kHz and 10 MHz. The condensation of the resulting mist produced elemental sulfur, which was recovered by centrifugation or decantation, with an efficiency of more than 95%. The catalytic solution was continuously regenerated and recirculated between the sulfur recovery centrifuge and the Fe/EDTA-H2S mixture sonication reactor, ensuring the sustainability and efficiency of the process. The results obtained demonstrate the effectiveness of the proposed process and highlight the importance of ultrasonic techniques in the optimization of biotechnological processes for gypsum waste treatment and sulfur recovery, contributing significantly to environmental sustainability and industrial innovation.

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  • MARCELO EDVAN DOS SANTOS SILVA
  • APLICAÇÃO DE TRATAMENTO ENZIMÁTICO COM PECTINASE COMERCIAL ASSOCIADO À FERMENTAÇÃO ANAERÓBICA AUTOINDUZIDA (SIAF) COMO ESTRATÉGICA PARA MELHORIA DO PERFIL VOLÁTIL E BIOATIVO DO CAFÉ (Coffea arabica L.)

     

  • Orientador : TATIANA SOUZA PORTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TATIANA SOUZA PORTO
  • RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • DANIEL PERRONE MOREIRA
  • FABIO ANDERSON PEREIRA DA SILVA
  • TALIANA KENIA ALENCAR BEZERRA
  • Data: 30/07/2025

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  • O presente trabalho teve como objetivo produzir e caracterizar um café fermentado por meio da fermentação espontânea e avaliar os efeitos do tratamento enzimático utilizando pectinase de Aspergillus aculeatus na fermentação em estado sólido do café. Uma análise bibliométrica permitiu identificar o Brasil como o maior número de artigos científicos publicados na área. Além disso, as redes de colaboração internacional e as tendencias de pesquisas voltadas a fermentação do café foram identificadas. O processo fermentativo consistiu no método SIAF (Self-induced Anaerobic Fermentation), onde o café foi acondicionados em recipientes fechados e monitorados ao longo de 20 dias. Os parâmetros pH, sólidos solúveis totais e açúcares redutores estabilizaram entre o 4° e 8° dia de fermentação, assim como o pico de atividade enzimática (1,007 ± 0,06 U.mL-1) foi observado no oitavo dia. Os maiores valores de compostos fenólicos (50,46 ± 0,04 mg GAE.g-1) e as maiores atividades antioxidantes frente aos radicais DPPH (2772,66 ± 20,1 μM trolox.g-1) e ABTS (2948,93 ± 3,4 μM trolox.g-1) foram observados no quarto dia. 52 compostos foram distribuídos entre grupos pirazinas, furanos, ácidos, aldeídos e álcoois, com um perfil volátil mais diversificado já no décimo dia de fermentação. Para o tratamento enzimático os grãos foram submetidos a solução enzimática aplicada por aspersão e posteriormente submetidos ao método SIAF por 120 horas. Foi observada uma relação inversa entre o aumento das concentração enzimática e os níveis de açúcares redutores, compostos voláteis e atividade antioxidante, enquanto a atividade da pectina liase foi maior nos grãos tratados com soluções mais concentradas (10 U.mL-1).
    A maior concentração de cafeína (722,09 ± 3,7 mg.100 g-1) foi encontrado nos grãos tratados com 5 U.mL-1 após 72 horas de fermentação, enquanto trigonelina (1028,75 ± 31,4 mg.100 g-1) e ácido 5-O-cafeoilquínico (5CQA) (423,46 ± 40,3 mg.100 g-1) foram mais expressivos nos grãos não fermentados. O perfil volátil apresentou relação positiva com o aumento da concentração da enzima, com os grãos tratados com 10 U.mL-1
    exibindo um perfil mais diversificado nas primeiras 24 horas de fermentação. Com base nos resultados o tempo de fermentação espontânea pode ser reduzindo pela metade do tempo de vinte dias usualmente aplicado na fazenda e o tratamento enzimático se mostrou promissor na modulação da composição química do café, com a técnica de aspersão de enzimas surgindo como uma tecnologia emergente capaz de aprimorar o bioprocessamento do café

     


  • Mostrar Abstract
  • The present study aimed to produce and characterize fermented coffee through spontaneous fermentation and to evaluate the effects of enzymatic treatment using pectinase from Aspergillus aculeatus on solid-state fermentation of coffee. A bibliometric analysis identified Brazil as the country with the largest number of scientific articles published in the area. In addition, international collaboration networks and research trends focused on coffee fermentation were identified. The fermentation process consisted of the SIAF (Self-induced Anaerobic Fermentation) method, where the coffee was stored in closed containers and monitored over 20 days. The parameters pH, total soluble solids and reducing sugars stabilized between the 4th and 8th day of fermentation, and the peak of enzymatic activity (1.007 ± 0.06 U.mL-1) was observed on the eighth day. The highest values of phenolic compounds (50.46 ± 0.04 mg GAE.g-1) and the highest antioxidant activities against DPPH (2772.66 ± 20.1 μM trolox.g-1) and ABTS (2948.93 ± 3.4 μM trolox.g-1) radicals were observed on the fourth day. 52 compounds were distributed among pyrazines, furans, acids, aldehydes and alcohols, with a more diversified volatile profile on the tenth day of fermentation. For enzymatic treatment, the grains were subjected to an enzymatic solution applied by spraying and subsequently subjected to the SIAF method for 120 hours. An inverse relationship was observed between the increase in enzyme concentration and the levels of reducing sugars, volatile compounds and antioxidant activity, while pectin lyase activity was higher in grains treated with more concentrated solutions (10 U.mL-1). The highest concentration of caffeine (722.09 ± 3.7 mg.100 g-1) was found in grains treated with 5 U.mL-1 after 72 hours of fermentation, while trigonelline (1028.75 ± 31.4 mg.100 g-1) and 5-O-caffeoylquinic acid (5CQA) (423.46 ± 40.3 mg.100 g-1) were more expressive in unfermented grains. The volatile profile showed a positive relationship with the increase in enzyme concentration, with the beans treated with 10 U.mL-1 exhibiting a more diversified profile in the first 24 hours of fermentation. Based on the results, the spontaneous fermentation time can be reduced by half of the twenty days usually applied on the farm and the enzymatic treatment showed promise in modulating the chemical composition of coffee, with the enzyme spraying technique emerging as an emerging technology capable of improving coffee bioprocessing.

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  • DANIEL DE MORAIS SOBRAL
  • DESENVOLVIMENTO DE UM CONTROLADOR ULTRASSÔNICO DE MACRÓFITAS FLUTUANTES EM RESERVATÓRIOS DE HIDRELÉTRICA

     


  • Orientador : VALDEMIR ALEXANDRE DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CHRISTINE LAMENHA LUNA FLINKER
  • GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • ITALO JOSÉ BATISTA DURVAL
  • RITA DE CASSIA FREIRE SOARES DA SILVA
  • VALDEMIR ALEXANDRE DOS SANTOS
  • Data: 20/08/2025

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  • A proliferação excessiva de macrófitas flutuantes, como Eichhornia crassipes (aguapé), em reservatórios provoca sérios impactos ambientais e econômicos, incluindo a obstrução de turbinas hidrelétricas, o aumento da evaporação e dos custos de tratamento de água, além de favorecer a propagação de doenças transmitidas por vetores. Técnicas tradicionais de manejo, como a remoção mecânica e o uso de herbicidas, têm se mostrado ineficazes a longo prazo e prejudiciais ao ecossistema. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e testar um controlador ultrassônico capaz de inibir o crescimento dessas plantas de forma sustentável, utilizando os princípios da cavitação acústica. A tecnologia de ultrassom induz a formação de microbolhas na água, cujo colapso gera ondas de choque e calor, danificando as células vegetais e comprometendo a flutuação e o desenvolvimento da planta. A escolha de Eichhornia crassipes como espécie-alvo neste estudo se justifica pela predominância dessa macrófita nos corpos d'água do Nordeste brasileiro, onde seu impacto é mais evidente. A espécie tem alta capacidade de adaptação e reprodução, tornando-se um dos principais desafios para o manejo ambiental na região. Para validar o método proposto, foram realizados experimentos laboratoriais aplicando diferentes frequências e intensidades ultrassônicas, com a finalidade de avaliar a resposta da biomassa vegetal e sua capacidade de crescimento sob exposição ao ultrassom. Os resultados indicaram que a tecnologia foi eficaz na redução da biomassa sem necessidade de produtos químicos, apresentando menor impacto ambiental em comparação com métodos convencionais. Além disso, observou-se que a aplicação precisa do ultrassom minimiza danos a organismos não-alvo e reduz a liberação de toxinas por cianobactérias associadas, favorecendo a segurança ecológica. O controlador ultrassônico demonstrou potencial como uma solução promissora para o manejo integrado de reservatórios, oferecendo uma alternativa mais ecológica e economicamente viável. O estudo reforça a necessidade de monitoramento contínuo para garantir a eficácia do método e evitar desequilíbrios no ecossistema. Recomenda-se o aprimoramento da tecnologia e a realização de novos estudos para aplicação em larga escala, especialmente em reservatórios do Nordeste, onde o impacto do aguapé é mais significativo. Assim, este trabalho contribui para a biotecnologia ao propor uma abordagem inovadora e sustentável para a gestão de macrófitas aquáticas, promovendo o equilíbrio ecológico e a eficiência na gestão dos recursos hídricos.


  • Mostrar Abstract
  • The excessive proliferation of floating macrophytes, such as Eichhornia crassipes (water hyacinth), in reservoirs causes serious environmental and economic impacts, including the obstruction of hydroelectric turbines, increased evaporation, higher water treatment costs, and the spread of vector-borne diseases. Traditional management techniques, such as mechanical removal and herbicide application, have proven ineffective in the long term and harmful to the ecosystem. This study aimed to develop and test an ultrasonic controller capable of inhibiting plant growth sustainably, using the principles of acoustic cavitation. Ultrasound induces the formation of microbubbles in the water, whose collapse generates shock waves and heat, damaging plant cells and impairing their buoyancy and growth. The choice of Eichhornia crassipes as the target species in this study is justified by its prevalence in water bodies across the Northeast of Brazil, where its impact is more pronounced. The species’ high adaptability and reproductive capacity make it one of the main challenges for environmental management in the region. To validate the proposed method, laboratory experiments were conducted using different ultrasonic frequencies and intensities to assess biomass response and plant growth under ultrasound exposure. The results demonstrated that the technology effectively reduced biomass without the need for chemical products, with less environmental impact compared to conventional methods. Furthermore, precise ultrasound application minimized harm to non-target organisms and reduced toxin release by associated cyanobacteria, enhancing ecological safety. The ultrasonic controller proved to be a promising solution for integrated reservoir management, offering a more environmentally friendly and economically viable alternative. Continuous monitoring is recommended to ensure the method's effectiveness and prevent ecosystem imbalances. Further technological improvements and large-scale studies are suggested, particularly in Northeast reservoirs where water hyacinth impact is most severe. This study contributes to biotechnology by proposing an innovative and sustainable approach to aquatic macrophyte management, promoting ecological balance and efficiency in water resource management.

2024
Teses
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  • CLÁUDIO JOSÉ GALDINO DA SILVA JUNIOR
  • TÊXTEIS SUSTENTÁVEIS: PROCESSOS BIOTECNOLÓGICOS UTILIZANDO CELULOSE BACTERIANA

  • Orientador : LEONIE ASFORA SARUBBO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABÍOLA CAROLINA GOMES DE ALMEIDA
  • ITALO JOSÉ BATISTA DURVAL
  • JULIANA MOURA DE LUNA
  • LEONIE ASFORA SARUBBO
  • RAQUEL DINIZ RUFINO
  • Data: 27/02/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • O alto consumo de têxteis e embalagens impulsionados pela globalização, gera excesso de compras e descartes, resultando em resíduos e poluição, principalmente de polímeros não biodegradáveis. O envolvimento de novos designers busca promover tendências conscientes. A celulose microbiana, obtida por fermentação bacteriana, emerge como alternativa sustentável, possibilitando a produção de embalagens e têxteis ecologicamente corretos, combatendo desafios ambientais ligados ao consumo excessivo. O estudo aborda o futuro dos têxteis, destacando o potencial da Celulose Bacteriana (CB) para couro vegano, tingidos naturalmente e resistente à água, e para embalagens sustentáveis reforçadas com Bagaço de Cana-de-açúcar (BCA). O processo de produção da CB utilizada de base nas pesquisas, envolve a fermentação de um meio de cultura a base de Camellia sinensis por uma cultura simbiótica de bactérias e leveduras (SCOBY). Para fabricação do biotêxtil, a CB foi utilizada para produção das superfícies e o tingimento envolveu o uso de corantes naturais à base de plantas extraídos da Allium cepa L., Punica granatum e Eucalyptus globulus L, além disso a impermeabilização foi feita com extratos de Melaleuca alternifolia e de Copernicia prunifera. Já no processo das embalagens sustentáveis compostas por CB e BCA, foi utilizado um método inovador de fragmentação e reconstituição que evita o desperdício da biomassa. Após a produção, as características dos materiais foram analisadas, para o biotêxtil os resultados confirmaram que o biomaterial possui alta resistência à tração (máximo: 247,21±16,52 N) e o ângulo de contato com a água foi de 83,96°, indicando uma baixa interação da água com o material. Já para as embalagens, especialmente o composto 0,7 CB/0,3 BCA, apresentaram considerável resistência à tração, atingindo 46,22 MPa, quase três vezes superior à do BCA puro (17,43 MPa), além de possuir excelente flexibilidade. A superfície também foi examinada por microscopia eletrônica de varredura, revelando fibras com 83,18 nm de diâmetro (CB), com maior aderência após o processo de reconstituição e, consequentemente, maior resistência ao rasgo em comparação com o BCA em sua forma pura. Os resultados do presente estudo demonstram o potencial da CB para o desenvolvimento de novos produtos de moda duráveis, veganos e resistentes à água, além de embalagens sustentáveis comprovando a sua versatilidade e importância para o mercado.


  • Mostrar Abstract
  • The high consumption of textiles and packaging driven by globalization generates excess purchases and discards, resulting in waste and pollution, especially of non-biodegradable polymers. The involvement of new designers seeks to promote conscious trends. Microbial cellulose, obtained by bacterial fermentation, emerges as a sustainable alternative, enabling the production of environmentally friendly packaging and textiles, combating environmental challenges linked to excessive consumption. The study addresses the future of fashion and biotextiles, highlighting the potential of Bacterial Cellulose (BC) for vegan, naturally dyed and water-resistant leather, and for sustainable packaging reinforced with sugarcane bagasse (SCB). The BC production process used in the research involves the fermentation of a culture medium based on Camellia sinensis by a symbiotic culture of bacteria and yeasts (SCOBY). For the manufacture of the biotextile, BC was used to produce the surfaces and the dyeing involved the use of natural plant-based dyes extracted from Allium cepa L., Punica granatum and Eucalyptus globulus L, in addition to the waterproofing was done with extracts of Melaleuca alternifolia and Copernicia prunifera. In the process of sustainable packaging composed of BC and SCB, an innovative method of fragmentation and reconstitution was used that avoids the waste of biomass. After production, the characteristics of the materials were analyzed, for the biotextile the results confirmed that the biomaterial has high tensile strength (maximum: 247.21±16.52 N) and the contact angle with the water was 83.96°, indicating a low interaction of water with the material. On the other hand, for the packaging, especially the 0.7 BC/0.3 SCB compound, they showed considerable tensile strength, reaching 46.22 MPa, almost three times higher than that of pure SCB (17.43 MPa), in addition to having excellent flexibility. The surface was also examined by scanning electron microscopy, revealing fibers with a diameter of 83.18 nm (BC), with greater adhesion after the reconstitution process and, consequently, greater tear resistance compared to SCB in its pure form. The results of this study demonstrate the potential of BC for the development of new durable, vegan and water-resistant fashion products, as well as sustainable packaging, proving its versatility and importance to the market.

2
  • IVISON AMARO DA SILVA
  • PRODUÇÃO DE BIOSSURFACTANTE PARA A REMEDIAÇÃO DE COMPARTIMENTOS AMBIENTAIS COSTEIROS IMPACTADOS POR PETRODERIVADOS.

  • Orientador : LEONIE ASFORA SARUBBO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEONIE ASFORA SARUBBO
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • ANDREA FERNANDA DE SANTANA COSTA
  • FABÍOLA CAROLINA GOMES DE ALMEIDA
  • ITALO JOSÉ BATISTA DURVAL
  • Data: 27/02/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • O vazamento de petróleo nos oceanos provoca danos irreparáveis à vida marinha e prejudica a população litorânea das áreas atingidas. Por isso, é fundamental o desenvolvimento de estratégias de tratamento do óleo derramado. Atualmente, alguns dispersantes químicos têm sido usados nos derrames de petróleo, embora o uso desses agentes esteja cada vez mais restrito em função de seu potencial tóxico. Nesse sentido, o presente estudo propôs a produção, caracterização e a aplicação de biossurfactantes como coadjuvantes dos processos de contaminação por petróleo que impacta os ambientes costeiros. A produção da biomolécula foi testada em 10 meios diversos, sendo selecionado o meio 4 contendo 1,2% de óleo de canola, 10% de açúcar comercial, 0,5% de milhocina, 0,1% de K2HPO4, 0,4% de (NH4)2SO4 e 0,05% de Mg2SO4.7H2O para a contin idade dos testes devido aos resultados destacados para capacidade de redução da tensão superficial de 72 para 32,762 ± 0,289 mN/m, rendimento de 23 g/L após isolamento com solventes orgânicos e capacidade emulsificante de óleo de motor residual de 96,25 ± 0,080%. A concentração micelar crítica (CMC) do biossurfactante produzido no meio 4 foi de 600 mg/L. Foi avaliada o comportamento do biossurfactante frente a condições extremas de temperatura, salinidade e pH para os parâmetros de tensão superficial e capacidade emulsificante, onde o biossurfactante apresentou estabilidade sem perda significativa das suas propriedades. O biossurfactante foi classificado como um possível soforolipídio a partir de análises para determinação da carga iônica, infravermelho (FT-IR) e ressonância magnética nuclear (RMN). Para avaliar a aplicação do biossurfactante em processos ambientais, foi avaliada a sua toxicidade frente ao microcrustáceo Artemia salina e sua aplicação em ensaios contendo areia através de ensaios cinético e estático e em água do mar. O biossurfactante mostrou-se eficiente e biocompatível para biorremediação de derivado de petróleo, apresentando índices de remoção do composto hidrofóbico de 97,8% e 69,2% para os processos de remediação em areia através de ensaio cinético e estático, respectivamente. Além disso, o biossurfactante foi capaz de degradar 91,5% do contaminante no ensaio em água do mar.


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  • The oil spill in the oceans causes irreparable damage to marine life and harms the coastal population of the affected areas. Therefore, the development of spilled oil treatment strategies is essential. Currently, some chemical dispersants have been used in oil spills, although the use of these agents is increasingly restricted due to their toxic potential. In this sense, the present study proposed the production, characterization and application of biosurfactants as adjuvants in the oil contamination processes that impact coastal environments. The production of the biomolecule was tested in 10 different media, being selected the medium 4 containing 1.2% canola oil, 10% commercial sugar, 0.5% millocin, 0.1% K2HPO4, 0.4% of (NH4)2SO4 and 0.05% Mg2SO4.7H2O for the continuity of the tests due to the outstanding results for the ability to reduce surface tension from 72 to 32.762 ± 0.289 mN/m, yield of 23 g/L after isolation with solvents organics and residual motor oil emulsifying capacity of 96.25 ± 0.080%. The critical micellar concentration (CMC) of the biosurfactant produced in medium 4 was 600 mg/L. The behavior of the biosurfactant under extreme conditions of temperature, salinity and pH was evaluated for the parameters of surface tension and emulsifying capacity, where the biosurfactant showed stability without significant loss of its properties. The biosurfactant was classified as a possible sophorolipid based on analysis to determine the ionic charge, thin layer chromatography (TLC), infrared (FT-IR) and nuclear magnetic resonance (NMR). To evaluate the application of the biosurfactant in environmental processes, its toxicity was evaluated against the microcrustacean Artemia salina and its application in tests containing sand through kinetic and static tests and in sea water. The biosurfactant proved to be efficient and biocompatible for the bioremediation of petroleum derivatives, showing removal rates of the hydrophobic compound of 97.8% and 69.2% for the sand remediation processes through kinetic and static tests, respectively. Furthermore, the biosurfactant was able to degrade 91.5% of the contaminant in the seawater test.

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  • ANNA GABRIELLY DUARTE NEVES
  • POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO DE Aspergillus PARA A BIORREMEDIAÇÃO DE CORANTES TÊXTEIS

     

  • Orientador : ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALICE MARIA GONÇALVES SANTOS
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • PÁBLO EUGÊNIO DA COSTA E SILVA
  • RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • THIAGO PAJEÚ NASCIMENTO
  • Data: 31/07/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • A indústria têxtil é uma das maiores poluidoras de corpos d'água, o lançamento de efluentes carregados de corantes tóxicos afetam a biota aquática e terrestre. Os tratamentos convencionais não removem eficazmente esses contaminantes, e a inadequação desses tratamentos leva à persistência de poluentes nocivos no meio ambiente. A biorremediação, especialmente com fungos como Aspergillus, oferece uma solução promissora, sendo mais eficiente e sustentável na remoção de corantes, reduzindo assim o impacto ambiental. Nesse estudo explorou o potencial de fungos do gênero Aspergillus na descoloração de corantes têxteis. O primeiro capítulo corresponde a uma análise cienciométrica de artigos indexados nas bases Web of Science, PubMed e Scopus, que revelou 174 documentos ao longo de 26 anos, indicando que, embora o tema seja reconhecido academicamente, há um baixo índice de publicações. As pesquisas tiveram foco principalmente na descoloração por biossorção e biodegradação, com destaque para Aspergillus niger e Aspergillus flavus, além de uma tendência crescente no uso de enzimas lignolíticas e métodos combinados. Com base nos dados, foi possível identificar tendências e lacunas no conhecimento, o que pode direcionar futuras pesquisas. O capítulo 2 segue a mesma linha de revisão, no entanto, numa metodologia sistemática. Esta revisão abordou o potencial desses fungos, avaliando mecanismos, otimizações e a influência das condições físico-químicas e biológicas. A busca incluiu as bases Pubmed, Web of Science e Science Direct, onde foram avaliados 25 artigos de pesquisa. Foram descritas 12 espécies de Aspergillus na descoloração de corantes e as principais classes biorremediadas foram azo e antraquinona, com taxas de descoloração acima de 85%. A biodegradação foi o principal mecanismo identificado, com lacase, lignina peroxidase, manganês peroxidase e glicose oxidase como enzimas chave. O capítulo 3 é referente a descoloração do corante tetra azo Direct Black 22 (DB22) a partir de 15 linhagens de AspergillusAspergillus japonicus URM 5620, Aspergillus niger URM 5741 e Aspergillus niger URM 5838 se destacaram. A biomassa mesmo sem peletização foi capaz de remover de forma eficiente o corante, a biomassa viva foi 59% mais eficiente que a biomassa morta. A descoloração foi eficaz com 1g de biomassa, removendo mais de 90% do corante em menos de 60 minutos, e completamente com 5g em 10 minutos. A biomassa foi reutilizada com sucesso por três ciclos, sendo A. niger URM 5741 o mais resistente. Todas as descolorações foram realizadas em até 2 horas, removendo completamente o corante em condições ideais. Por último, no 4° capítulo foi aplicada a biomassa de Aspergillus tamarri Kita UCP 1279 na descoloração do DB22. O objetivo principal foi caracterizar a biomassa para aplicações industriais. As melhores condições para descoloração foram pH 4, 30°C, 25-125 mg/L de corante e 3g de biomassa, com descolorações superiores a 90%. A modelagem cinética e isotérmica indicou que a biossorção segue o modelo de pseudo-segunda ordem e a isoterma de Langmuir, sugerindo quimissorção em monocamada. A caracterização estrutural da biomassa revelou que os sítios de ligação são adequados para a adsorção de corantes aniônicos como o DB22. A biomassa descoloriu a solução de corante em 67,12% após 5 ciclos consecutivos. O corante foi parcialmente dessorvido por eluentes alcalinos, permitindo a recuperação da biomassa e do corante numa reciclagem completa. Esses resultados mostram que Aspergillus não apenas é eficiente na remoção de corantes tóxicos, mas é também como uma solução viável, ecológica e promissora para mitigar o impacto da indústria têxtil sobre os ecossistemas.


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  • The textile industry is one of the largest polluters of water bodies, with the release of effluents loaded with toxic dyes affecting aquatic and terrestrial biota. Conventional treatments are not effective at removing these contaminants, and their inadequacy leads to the persistence of harmful pollutants in the environment. Bioremediation, particularly with fungi like Aspergillus, offers a promising solution, being more efficient and sustainable in dye removal, thereby reducing environmental impact. This study explored the potential of Aspergillus fungi in decolorizing textile dyes. The first chapter provides a scientometric analysis of articles indexed in Web of Science, PubMed, and Scopus, revealing 174 documents over 26 years, indicating that while the topic is academically recognized, there is a low publication rate. Research has primarily focused on decolorization through biosorption and biodegradation, highlighting Aspergillus niger and Aspergillus flavus, along with a growing trend in the use of lignolytic enzymes and combined methods. Based on the data, trends and knowledge gaps were identified, which can guide future research. Chapter 2 follows a similar review approach but with a systematic methodology. This review addressed the potential of these fungi, evaluating mechanisms, optimizations, and the influence of physical-chemical and biological conditions. The search included PubMed, Web of Science, and Science Direct, where 25 research articles were assessed. Twelve Aspergillus species were described in dye decolorization, with azo and anthraquinone being the main classes remediated, achieving decolorization rates above 85%. Biodegradation was the primary mechanism identified, with laccase, lignin peroxidase, manganese peroxidase, and glucose oxidase as key enzymes. Chapter 3 concerns the decolorization of the tetra azo dye Direct Black 22 (DB22) using 15 Aspergillus strains. Aspergillus japonicus URM 5620, Aspergillus niger URM 5741, and Aspergillus niger URM 5838 were the most effective. Biomass, even without pelletization, efficiently removed the dye, with live biomass being 59% more effective than dead biomass. Decolorization was effective with 1g of biomass, removing over 90% of the dye in less than 60 minutes, and completely with 5g in 10 minutes. Biomass was successfully reused for three cycles, with A. niger URM 5741 being the most resistant. All decolorizations were completed within 2 hours, fully removing the dye under optimal conditions. Lastly, Chapter 4 applied Aspergillus tamarii Kita UCP 1279 biomass for decolorizing DB22, aiming to characterize the biomass for industrial applications. The best conditions for decolorization were pH 4, 30°C, 25-125 mg/L dye, and 3g biomass, achieving decolorization rates above 90%. Kinetic and isothermal modeling indicated that biosorption follows the pseudo-second-order model and Langmuir isotherm, suggesting monolayer chemisorption. Structural characterization revealed that binding sites are suitable for adsorbing anionic dyes like DB22. The biomass decolorized 67.12% of the dye solution after 5 consecutive cycles. The dye was partially desorbed by alkaline eluents, allowing for complete recycling of both the biomass and the dye. These results show that Aspergillus is not only efficient in removing toxic dyes but also serves as a viable, ecological, and promising solution for mitigating the impact of the textile industry on ecosystems.

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  • ALEXANDRE D'LAMARE MAIA DE MEDEIROS
  • PRODUÇÃO DE UM FILTRO BIOTECNOLÓGICO PARA SEPARAÇÃO ÁGUA-ÓLEO UTILIZANDO MEMBRANAS DE CELULOSE BACTERIANA (BIOFILTRO)

  • Orientador : LEONIE ASFORA SARUBBO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEONIE ASFORA SARUBBO
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • TATIANA SOUZA PORTO
  • VALDEMIR ALEXANDRE DOS SANTOS
  • CELMY MARIA BEZERRA DE MENEZES BARBOSA
  • Data: 05/08/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • O mercado petrolífero é o ramo da indústria mundial que mais polui e destrói o meio ambiente, já que a poluição não ocorre somente a partir de trabalhos específicos com óleos e graxas, mas em todos os segmentos industriais. Tendo em vista que tais danos causados por esse segmento são presentes em todos os países do mundo, e que a legislação de cada um desses países exige que as empresas realizem tratamentos de separação da mistura água e óleo antes do descarte em efluentes ou reutilização da água no processo da empresa, o presente estudo tem como objetivo produzir um filtro biotecnológico com membranas de celulose bacteriana (CB) produzidas pela bactéria Komagateibacter hansennii UCP1619 usando o meio de cultivo padrão HS e pelo consórcio microbiano (SCOBY) em um meio alternativo produzido com Camellia sinensis (chá verde) para separar óleos presentes em efluentes industriais reais. Aliada à produção das membranas, foram também desenvolvidas algumas versões de protótipos de módulos de suporte para as membranas denominados “BIOFILTROS”, a partir de estudos fluidodinâmicos e modelagem computacional em escala de bancada e piloto. Após esses testes, o módulo mais eficiente em relação à vazão e pressão foi utilizado para a realização do tratamento dos efluentes. Esta pesquisa pode demonstrar que a CB é eficaz quando utilizada como membrana de separação para nanofiltração, retendo contaminantes oleosos (~99%), reduzindo a cor e particulados do efluente, além de eliminar a carga microbiológica em quase sua totalidade (~99%), graças a suas diversas características como ser formada unicamente por celulose e pela presença de grupamentos hidroxila (OH) em sua composição, alta taxa de degradabilidade térmica, tendo sua maior perda de massa entre 245 e 400oC, fibras de aproximadamente 84 nm evidenciadas pelas micrografias tiradas entre 5000 e 160000 vezes e suportando uma deformação máxima média de 100,85% com carga máxima de 6,94N nos ensaios de tração e 27,36% com carga máxima de 4538,74N nos ensaios de compressão. Além disto, o filtro simulado computacionalmente por meios de softwares de fluidodinâmica computacional foi usinado utilizando materiais diversos para o processo, empacotado com a membrana de CB produzida e testado para a filtração de efluentes provenientes da empresa SUAPE Ambiental. As membranas após o processo de filtração foram também analisadas para a comparação de suas características antes e após a sua saturação com óleo. As caracterizações de microscopia óptica, MEV, FTIR, DRX e TGA demonstraram a presença do óleo no interior da membrana pós filtração. Os picos característicos da sua composição química e ainda redução na cristalinidade (40%). No TGA houve um aumento dos estágios de degradação térmica de três (pré) para cinco (pós-filtração), esse aumento é um indicativo da retenção do óleo contaminante pela CB. A combinação entre as membranas de CB e o filtro modelado se provou ser um material inovador e eficaz para as indústrias, facilitando e trazendo um menor custo para as mesmas se manterem dentro das atuais políticas de preservação ambiental de tratamentos de efluentes, sendo necessários ainda estudos de aumento de escala de filtração.


  • Mostrar Abstract
  • The oil market is the branch of the world industry that most pollutes and destroys the environment, as pollution does not only occur from specific work with oils and greases, but in all industrial segments. Bearing in mind that such damage caused by this segment is present in all countries in the world, and that the legislation of each of these countries requires companies to carry out treatments to separate the water and oil mixture before disposing of it in effluents or reusing the water in the company's process, the present study aims to produce a biotechnological filter with bacterial cellulose (BC) membranes produced by the bacterium Komagateibacter hansennii UCP1619 using the standard HS culture medium and by the microbial consortium (SCOBY) in an alternative medium produced with Camellia sinensis (green tea) to separate oils present in real industrial effluents. Combined with the production of membranes, some versions of prototype support modules for the membranes called “BIOFILTERS” were also developed, based on fluid dynamic studies and computational modeling on bench and pilot scales. After these tests, the most efficient module in terms of flow and pressure was used to carry out the effluent treatment. This research can demonstrate that CB is effective when used as a separation membrane for nanofiltration, retaining oily contaminants (~99%), reducing the color and particulates of the effluent, in addition to eliminating the microbiological load in almost its entirety (~99%) , thanks to its various characteristics such as being formed solely by cellulose and the presence of hydroxyl groups (OH) in its composition, high rate of thermal degradability, with its greatest mass loss between 245 and 400oC, fibers with approximately 84 nm evidenced by the micrographs taken between 5000 and 160000 times and supporting an average maximum deformation of 100.85% with a maximum load of 6.94N in tensile tests and 27.36% with a maximum load of 4538.74N in compression tests. Furthermore, the filter computationally simulated using computational fluid dynamics software was machined using different materials for the process, packaged with the CB membrane produced and tested for the filtration of effluents from the company SUAPE Ambiental. The membranes after the filtration process were also analyzed to compare their characteristics before and after saturation with oil. Optical microscopy, SEM, FTIR, XRD and TGA characterizations demonstrated the presence of oil inside the post-filtration membrane. The characteristic peaks of its chemical composition and a reduction in crystallinity (40%). In the TGA there was an increase in the thermal degradation stages from three (pre) to five (post-filtration), this increase is an indication of the retention of the contaminating oil by the CB. The combination between CB membranes and the modeled filter has proven to be an innovative and effective material for industries, facilitating and bringing a lower cost for them to remain within current environmental preservation policies for effluent treatments, with further studies required. filtration scale-up.

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  • TIAGO FEITOSA RIBEIRO
  • CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA E EFEITO FARMACOLÓGICO DO EXTRATO DAS FOLHAS DE Momordica charantia L. NO SISTEMA RESPIRATÓRIO DE ROEDORES

  • Orientador : LARISSA ARAÚJO ROLIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LARISSA ARAÚJO ROLIM
  • MARIA HELENA TAVARES DE MATOS
  • JOSÉ MARCOS TEIXEIRA DE ALENCAR FILHO
  • LUCIANO AUGUSTO DE ARAÚJO RIBEIRO
  • PEDRO MODESTO NASCIMENTO MENEZES
  • Data: 30/08/2024
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A espécie Momordica charantia, conhecida popularmente como melão-de-São-Caetano ou melão amargo, é uma planta trepadeira da família Cucurbitaceae. Originária de regiões tropicais e subtropicais da Ásia, África e Caribe, esta espécie é amplamente utilizada na medicina tradicional devido às suas propriedades terapêuticas. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito do extrato etanólico das folhas de Momordica charantia (EEMc) no sistema respiratório de roedores. O EEMc foi caracterizado utilizando cromatografia em camada delgada (CCD), cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (CL-EM) e cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a arranjo de diodo (CLAE-DAD). Em seguida, foram conduzidos testes de toxicidade aguda e subcrônica para avaliar a segurança do extrato. Para investigar os efeitos no sistema respiratório, foram realizados ensaios de tosse induzida por ácido cítrico em camundongos, atividade expectorante utilizando marcador vermelho de fenol no lavado broncoalveolar, atividade antipirética induzida por Saccharomyces cerevisiae, atividade antiasmática induzida por ovalbumina e efeito broncodilatador em anéis isolados de traqueia. O EEMc apresentou antraquinonas e saponinas como classes de metabólitos mais abundantes no extrato, além de alcaloides, compostos fenólicos, cumarinas, derivados antracênicos, lignanas, taninos hidrolisáveis, mono, sesqui e diterpenos na análise por CCD. Os flavonoides isoquercetina e astragalina foram identificados por CL-EM e CLAE-DAD. A administração da dose única de 2000mg/kg do EEMc, resultou
    em hepatomegalia em camundongos de ambos os sexos, bem como um aumento significativo na massa corpórea das fêmeas. Contudo, não foram observados casos de mortalidade em nenhum dos grupos testados, indicando que a DL50 do EEMc é superior a 2000mg/kg. Na avaliação da toxicidade subcrônica do EEMc nas doses de 30, 100 e 300mg/kg, não foram observadas alterações significativas nos parâmetros corporais e organométricos, bem como nos perfis bioquímicos, hematológicos e comportamentais dos animais. O EEMc apresentou atividade expectorante na dose de 300mg/kg, facilitando a eliminação de secreções respiratórias. Nas doses de 100 e 300mg/kg, apresentou propriedades antiasmáticas, evidenciadas pela redução da eosinofilia, e efeitos antitussígenos, atenuando a tosse induzida. O extrato foi eficaz na redução da temperatura corporal em todas as doses testadas (30, 100 e 300mg/kg). Além disso, o EEMc mostrou efeito relaxante significativo em anéis de traqueia, possivelmente mediado pela modulação dos canais de K+ e pelo óxido nítrico, sugerindo um potencial broncodilatador. Esses resultados indicam que o EEMc possui um perfil multifuncional promissor para o tratamento de distúrbios respiratórios.


  • Mostrar Abstract
  • The species Momordica charantia, popularly known as melon-de-São-Caetano or bitter melon, is a climbing plant from the Cucurbitaceae family. Originally from tropical and subtropical regions of Asia, Africa and the Caribbean, this species is widely used in traditional medicine due to its therapeutic properties. This work aims to evaluate the effect of the ethanolic extract of Momordica charantia leaves (EEMc) on the respiratory system of rodents. EEMc was characterized using thin layer chromatography (TLC), liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS) and high performance liquid chromatography coupled to diode array (HPLC-DAD). Then, acute and subchronic toxicity tests were conducted to evaluate the safety of the extract. To investigate the effects on the respiratory system, tests were performed on cough induced by citric acid in mice, expectorant
    activity using phenol red marker in bronchoalveolar lavage, antipyretic activity induced by Saccharomyces cerevisiae, antiasthmatic activity induced by ovalbumin and bronchodilator effect on isolated rings of trachea. The EEMc presented anthraquinones and saponins as the most abundant classes of metabolites in the extract, in addition to alkaloids, phenolic compounds, coumarins, anthracene derivatives, lignans, hydrolysable tannins, mono, sesqui and diterpenes in the CCD analysis. The flavonoids isoquercetin and astragalin were identified by LC-MS and HPLC-DAD. Administration of a single dose of 2000mg/kg of EEMc resulted in hepatomegaly in mice of both sexes, as well as a significant increase in body mass in females. However, no cases of mortality were observed in any of the tested groups, indicating that the LD50 of EEMc is greater than 2000mg/kg. When evaluating the subchronic toxicity of EEMc at doses of 30, 100 and 300mg/kg, no significant changes were
    observed in body and organometric parameters, as well as in the biochemical, hematological and behavioral profiles of the animals. EEMc showed expectorant activity at a dose of 300mg/kg, facilitating the elimination of respiratory secretions. At doses of 100 and 300 mg/kg, it presented anti-asthmatic properties, evidenced by the reduction of eosinophilia, and antitussive effects, attenuating the induced cough. The extract was effective in reducing body temperature at all doses tested (30, 100 and 300mg/kg). Furthermore, EEMc showed a significant relaxing effect on tracheal rings, possibly mediated by the modulation of K+ channels and nitric oxide, suggesting a bronchodilator potential. These results indicate that EEMc has a promising multifunctional profile for the treatment of respiratory disorders. 

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  • EDNALDO JOSE DA SILVA
  • Potencial biotecnológico de lectinas extraídas de Pityrocarpa moniliformis e Terminalia tetraphylla ocorrentes na caatinga pernambucana

  • Orientador : ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • ROBSON RAION DE VASCONCELOS ALVES
  • DANIELA DE ARAÚJO VIANA MARQUES
  • THIAGO PAJEÚ NASCIMENTO
  • Data: 30/08/2024
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • As doenças infecciosas representam uma ameaça planetária seja por estarem entre as10 principais causas de morte, pela facilidade da disseminação de microrganismos e vírus em escala global nos dias atuais, ou pela emergência do fenômeno de resistência aos antimicrobianos, antivirais (tornando o tratamento mais difícil) e aos inseticidas usados no controle da população de Aedes aegypti, o mosquito transmissor de Dengue, Zika, Chikungunya e Febre Amarela. Vários estudos têm isolado lectinas (proteínas que se ligam especifica e reversivelmente a carboidratos) de espécies vegetais e evidenciado o potencial destas proteínas tanto para o tratamento das doenças infecciosas quanto para o controle populacional de A. aegypti. Assim, este trabalho teve por objetivo isolar uma nova lectina a partir de planta ocorrente na Caatinga pernambucana e avaliar sua aplicação como antimicrobiano e larvicida para aplicações biotecnológicas. Sendo assim, os resultados deste trabalho são apresentados em três manuscritos: 1. Patent prospection of lectins as antimicrobial and antiviral agents. Este manuscrito está submetido no periódico Journal of Environmental Analysis and Progress, de Qualis A4, e trata-se de um estudo prospectivo de lectinas como agentes antimicrobianos e antivirais que foi realizado a partir de patentes publicadas entre 01.01.2000 e 18.02.2022 no Espacenet e Patentscope; 2. Purification and characterization of a new lectin from pericarp of Pityrocarpa moniliformis and effects of its saline extract, protein-rich fraction and lectin on microbial strains and Aedes aegypti larvae. Este manuscrito traz uma nova lectina PitmoL purificada a partir do pericarpo de Pityrocarpa moniliformis coletada na reserva ecológica do Vale do Catimbau (Buíque/PE). A lectina foi caracterizada e apresentou atividade larvicida contra larvas de A. aegypti. 3. Purification and characterization of a new lectin from Terminalia tetraphylla seeds and effects of its saline extract, protein-rich fraction and lectin on microbial strains and Aedes aegypti larvae. O terceiro manuscrito trata de uma nova lectina isolada de sementes de Terminalia tetraphylla também coletada na reserva ecológica do Vale do Catimbau (Buíque/PE). Esta lectina foi caracterizada e o fracionamento de seu extrato gerou uma fração rica em proteínas com efeito larvicida.


  • Mostrar Abstract
  • Infectious diseases represent a global threat, either because they are among the 10 leading causes of death, or due to the ease with which microorganisms and viruses can spread on a global scale these days, or due to the emergence of the phenomenon of resistance to antimicrobials, antivirals (making treatment more difficult) and insecticides used to control the population of Aedes aegypti, the vector mosquito of Dengue, Zika, Chikungunya and Yellow Fever. Several studies have isolated lectins (proteins that bind specifically and reversibly to carbohydrates) from plant species and have shown the potential of these proteins both for the treatment of infectious diseases and for population control of A. aegypti. Therefore, the aim of this study was to isolate a new lectin from a plant occurring in the Caatinga biome of Pernambuco and evaluate its application as an antimicrobial and larvicide for biotechnological applications. The results of this work are presented in three manuscripts: 1. Patent prospection of lectins as antimicrobial and antiviral agents. This manuscript is submitted to the Journal of Environmental Analysis and Progress, Qualis A4, and is a prospective study of lectins as antimicrobial and antiviral agents that was carried out based on patents published between 01.01.2000 and 18.02.2022 on Espacenet and Patentscope. 2. Purification and characterization of a new lectin from pericarp of Pityrocarpa moniliformis and effects of its saline extract, protein-rich fraction and lectin on microbial strains and Aedes aegypti larvae. This article brings a new PitmoL lectin purified from the pericarp of Pityrocarpa moniliformis collected in the Vale do Catimbau ecological reserve (Buíque/PE). The lectin was characterized and showed larvicidal activity against A. aegypti larvae. 3. Purification and characterization of a new lectin from Terminalia tetraphylla seeds and effects of its saline extract, protein-rich fraction and lectin on microbial strains and Aedes aegypti larvae. The third manuscript presents a new lectin isolated from the seeds of Terminalia tetraphylla, also collected in the Vale do Catimbau ecological reserve (Buíque/PE). This lectin was characterized and the fractionation of its extract generated a protein-rich fraction with a larvicidal effect.

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  • DÉLIS GALVÃO GUIMARÃES
  • DESENVOLVIMENTO DE NAFTOXAZÓIS DERIVADOS DE NAFTOQUINONA DE ORIGEM VEGETAL E AVALIAÇÃO DA SUA APLICABILIDADE COMO SONDA FLUORESCENTE DE DNA.

  • Orientador : LARISSA ARAÚJO ROLIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LARISSA ARAÚJO ROLIM
  • MARIA HELENA TAVARES DE MATOS
  • GABRIELA LEMOS DE AZEVEDO MAIA
  • JOYCE KELLY MARINHEIRO DA CUNHA GONSALVES
  • MARIGILSON PONTES DE SIQUEIRA MOURA
  • Data: 30/08/2024
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A detecção de DNA por eletroforese é uma técnica comum nos laboratórios de biologia molecular. O brometo de etídio (BE) é frequentemente utilizado como sonda fluorescente de DNA na eletroforese em géis de agarose. Contudo, o BE é mutagênico, necessitando de condições especiais de manuseio, transporte e descarte, o que aumenta seu custo de uso. Nesse sentido, torna-se necessária a pesquisa de novas sondas fluorescentes de DNA com menor risco de toxicidade à saúde humana e ao ambiente. Este estudo objetivou sintetizar, estabelecer a estrutura molecular e avaliar a aplicabilidade de novos naftoxazóis derivados de naftoquinona de origem vegetal como sonda fluorescente de DNA. Os compostos foram obtidos por semissíntese empregando o lapachol como reagente de partida via reação de DebusRadziszewski em um processo one-pot. Os naftoxazóis tiveram suas estruturas elucidadas por meio da análise combinada dos espectros de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) 1D e 2D. Os naftoxazóis foram avaliados quanto a interação com o DNA por espectroscopia UV–Vis. Os estudos de ligação ao DNA foram realizados monitorando as mudanças nas propriedades de absorção dos naftoxazóis na ausência e presença de CT-DNA em diferentes concentrações em meio 5% DMSO/tampão TrisHCl (pH 7,4). Os resultados deste estudo mostraram que os naftoxazóis propostos apresentam comportamento de interação com o DNA, em razão das mudanças nas propriedades de absorção desses compostos frente a concentrações crescentes de DNA. Os resultados obtidos sugerem que os naftoxazóis interagem com o DNA por contato externo, mais especificamente por ligação aos sulcos. Estes resultados mostram que os naftoxazóis são candidatos com potencial para uso como sondas fluorescentes de DNA.


  • Mostrar Abstract
  • Detection of DNA by electrophoresis is a common technique in molecular biology laboratories. Ethidium bromide (EB) is frequently used as a fluorescent DNA probe in agarose gel electrophoresis. However, EB is mutagenic, requiring special handling, transportation, and disposal conditions, which increases its usage cost. In this context, the research of new DNA fluorescent probes with lower health and environmental toxicity risks is necessary. This study aimed to synthesize, establish the molecular structure, and evaluate the applicability of new naphthoxazoles derived from naphthoquinone of plant origin as fluorescent DNA probes. The compounds were obtained by semi-synthesis using lapachol as the starting reagent via the DebusRadziszewski reaction in a one-pot process. The structures of the naphthoxazoles were elucidated through the combined analysis of 1D and 2D Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectra. The naphthoxazoles were evaluated for DNA interaction by UV–Vis spectroscopy. DNA binding studies were conducted by monitoring changes in the absorption properties of the naphthoxazoles in the absence and presence of CTDNA at different concentrations in a 5% DMSO/Tris-HCl buffer medium (pH 7.4). The results of this study showed that the proposed naphthoxazoles exhibit DNA interaction behavior, evidenced by changes in the absorption properties of these compounds in response to increasing DNA concentrations. The results suggest that naphthoxazoles interact with DNA by external contact, specifically by groove binding. These findings indicate that naphthoxazoles are potential candidates for use as fluorescent DNA probes.

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  • JÚLIA DIDIER PEDROSA DE AMORIM
  • SÍNTESE DA CELULOSE BACTERIANA PARA USO COMO CURATIVO TRANSDÉRMICO.

  • Orientador : LEONIE ASFORA SARUBBO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEONIE ASFORA SARUBBO
  • TATIANA SOUZA PORTO
  • VALDEMIR ALEXANDRE DOS SANTOS
  • ITALO JOSÉ BATISTA DURVAL
  • THAYZA CHRISTINA MONTENEGRO STAMFORD
  • Data: 24/10/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • A celulose bacteriana (CB) é constituída de nanofibras, que são secretadas extracelularmente por certos diferentes gêneros de bactérias, como a Komogataeibacter hansenii. Sua estrutura nanofibrilar exclusiva proporciona excelentes propriedades físicas e mecânicas, tais como alta porosidade, alto módulo de elasticidade e alta cristalinidade, o que a torna um dos biomateriais mais promissores da atualidade. A CB tem uma ampla gama de aplicações na área biomédica, graças à nanotecnologia. Biomateriais à base de nanocelulose exibem propriedades semelhantes às dos tecidos naturais, em que suspensões aquosas com concentrações controladas de nanocristais celulósicos podem ser formadas como hidrogéis, podendo ser utilizados como suporte para criar um ambiente apropriado com propriedades favoráveis para a diferenciação e crescimento celular. A possibilidade de controlar diretamente o processo de sua biossíntese, bem como sua biocompatibilidade e taxa de retenção de água, permite o uso das membranas nos processos de cicatrização e queima de feridas crônicas. A CB foi produzida em meio de chá verde, por 96 h para a obtenção de filmes transparentes. O fármaco cloridrato de lidocaína foi incorporado à matriz celulósica via ex situ. O comportamento da membrana em relação ao seu uso como biocurativo, esterilização por radiação gama pela fonte de 60Co e descarte foram analisados. Espera-se demonstrar, por meio de um processo inovador, o uso da celulose microbiana como um sistema de curativo com capacidade de drug delivery. Foram feitos testes de cristalinidade por Difratometria de Raios-X (DRX), porosidade, Análise Termogravimétrica (TGA), resistência mecânica, análise morfológica do biopolímero por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), análise de água e sua composição por Transformada de Fourier por Infravermelho (FTIR). O curativo transdérmico resultante poderá ser aplicado em diversas finalidades, com consciência ambiental e preocupação pública em relação à sustentabilidade.


  • Mostrar Abstract
  • Bacterial cellulose (BC) is composed of nanofibers that are extracellularly secreted by certain bacterial genera, such as Komogataeibacter hansenii. Its unique nanofibrillar structure provides excellent physical and mechanical properties, such as high porosity, high elastic modulus, and high crystallinity, making it one of the most promising biomaterials today. BC has a wide range of biomedical applications, thanks to nanotechnology. Nanocellulose-based biomaterials exhibit properties similar to those of natural tissues, where aqueous suspensions with controlled concentrations of cellulose nanocrystals can be formed as hydrogels, which can be used as a support to create an appropriate environment with favorable properties for cell differentiation and growth. The possibility of directly controlling the biosynthesis process, as well as its biocompatibility and water retention rate, allows the use of BC membranes in chronic wound healing and burn processes. BC was produced in green tea medium for 96 hours to obtain transparent films. The lidocaine hydrochloride drug was incorporated into the cellulose matrix via ex situ. The membrane's behavior regarding its use as a wound dressing, sterilization by gamma radiation from the 60Co source, and disposal were analyzed. It is expected to demonstrate, through an innovative process, the use of microbial cellulose as a drug delivery wound dressing system. X-Ray Diffraction (XRD), porosity, Thermogravimetric Analysis (TGA), mechanical resistance, morphological analysis of the biopolymer by Scanning Electron Microscopy (SEM), water analysis, and its composition by FourierTransform Infrared Spectroscopy (FTIR) were performed. The resulting transdermal dressing can be applied for various purposes, with environmental consciousness and public concern for sustainability.

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  • SIMONE PAES BASTOS FRANCO
  • OBTENÇÃO DE GRÂNULOS FARMACÊUTICOS CONTENDO EXTRATO ETANÓLICO DAS FOLHAS DE Genipa americana L., CARACTERIZAÇÃO FITOQUÍMICA E ATIVIDADE ANTIOXIDANTE

     

  • Orientador : JACKSON ROBERTO GUEDES DA SILVA ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JACKSON ROBERTO GUEDES DA SILVA ALMEIDA
  • HÉLCIO DA SILVA SANTOS
  • ANA PAULA DE OLIVEIRA
  • JOÃO GOMES DA COSTA
  • MARCELO CAVALCANTE DUARTE
  • Data: 23/12/2024
    Ata de defesa assinada:

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  • A Genipa americana L. é conhecida popularmente como jenipapo e tem um potencial fitoterápico com várias atividades farmacológicas. Os grânulos são uma forma farmacêutica simples e útil para obter medicamentos fitoterápicos em estado sólido e têm a vantagem de proteger o extrato de ervas dos compostos bioativos. Assim, o objetivo deste estudo foi desenvolver e caracterizar grânulos a partir do extrato de Genipa americana L. a fim de investigar sua atividade antioxidante. Sendo assim, primeiramente foi realizada a caracterização da droga vegetal por meio de ensaios físico-químicos como determinação de índice de intumescência, de cinzas, de matéria estranha e de espuma, granulometria e umidade. O extrato bruto das folhas de Genipa americana foi obtido por maceração com etanol. Um total de quatro lotes de grânulos foram obtidos por meio de processo de granulação úmida. A caracterização fitoquímica foi realizada através do conteúdo total de fenol e flavonoides totais e ensaios DPPH, FRAP e MDA. A caracterização físico-química foi realizada usando SEM, FTIR, UV-Vis, perfil de dissolução e análise UFCL-DAD/UV. A caracterização térmica foi realizada com a técnica TG. E por fim, foi realizado ainda o ensaio de citotoxicidade do extrato através da viabilidade celular. Como resultado, foi observado que a droga vegetal apresentou-se dentro do preconizado pela Farmacopeia Brasileira com umidade de 10,31%, cinzas totais de 5,93%, ausência de matéria-estranha, índice de intumescência de 2,5 mL/g e índice de espuma menor que 100. O extrato bruto da Genipa americana e seus grânulos mostraram a presença de iridoides (genipina e geniposídeos), flavonoides e compostos fenólicos e derivados da genipina após o experimento de hidrólise usando o HPLC-DAD/UV. O ensaio DPPH mostrou atividade antioxidante com um IC50 de 207,07 μg/mL para o extrato de Genipa americana e 198,34 a 298,71 μg/mL para os grânulos de Genipa americana. O ensaio FRAP demonstrou uma boa capacidade de reduzir o complexo Ferro III-TPZ a Ferro II-TPZ com valores entre 1092-1532 μM de sulfato ferroso/g também explicado pela presença de compostos fenólicos e flavonoides. O ensaio de maloaldeído intrínseco (MDA) mostrou níveis aceitáveis e semelhantes aos da literatura científica. A análise de SEM mostrou grânulos com morfologia e tamanho de partícula que os caracterizam como micropartículas. A análise de FTIR mostrou similaridade entre as bandas de identificação dos grânulos brutos de Genipa americana com os excipientes farmacêuticos. Os perfis de dissolução dos grânulos de Genipa americana
    mostraram características de composições farmacêuticas altamente solúveis em água com liberação total do marcador genipin entre 30 e 60 minutos. Os grânulos de Genipa americana apresentaram teor de umidade entre 4,27 e 11,6% pela análise termogravimétrica. Por fim, o extrato bruto das folhas de G. americana apresentou baixa toxicidade. Os grânulos indicaram maior proteção e estabilidade para o extrato de Genipa americana nessas formulações farmacêuticas. O processo de granulação úmida provou ser adequado e de baixo custo para o extrato de Genipa americana. O teor de umidade dos grânulos pode causar variabilidade no teor de genipin, que deve ser armazenado em ambiente e embalagem adequados.


  • Mostrar Abstract
  • Genipa americana L. is popularly known as jenipapo and has phytotherapeutic potential with various pharmacological activities. Granules are a simple and useful pharmaceutical form for obtaining herbal medicines in solid form and have the advantage of protecting the herbal extract from bioactive compounds. The aim of this study was therefore to carry out characterisation studies on Genipa americana extract and its granules in order to assess their phytochemical, physicochemical and thermal properties. Firstly, the plant drug was characterised using physicochemical tests such as determination of the swelling index, ash, foreign matter and foam, granulometry and humidity. The crude extract of Genipa americana leaves was obtained by maceration with ethanol. A total of four granules were obtained using the wet granulation process. Phytochemical characterisation was carried out using total phenol and total flavonoid content and DPPH, FRAP and MDA assays. Physico-chemical characterisation was carried out using SEM, FTIR, UV-Vis, dissolution profile and UFCL-DAD/UV analysis. Thermal characterisation was carried out using the TG technique. A cytotoxicity test was also carried out on the extract using cell viability. The characterisation of the plant drug was as recommended by the Brazilian Pharmacopoeia, with humidity of 10.31%, total ash of 5.93%, absence of foreign matter, swelling index of 2.5 mL/g and foam index of less than 100. The crude extract of Genipa americana and its granules showed the presence of iridoids (genipin and geniposides), flavonoids and phenolic compounds and genipin derivatives after the hydrolysis experiment using HPLC-DAD/UV. The DPPH assay showed antioxidant activity with an IC50 of 207.07 μg/mL for the Genipa americana extract and 198.34 to 298.71 μg/mL for the Genipa americana granules. The FRAP test showed a good ability to reduce the Iron III-TPZ complex to Iron II-TPZ with values between 1092-1532 μM ferrous sulphate/g, also explained by the presence of phenolic compounds and flavonoids. The intrinsic maloaldehyde (MDA) test showed acceptable levels, similar to those in scientific literature. SEM analysis showed granules with a morphology and particle size that characterise them as microparticles. FTIR analysis showed similarity between the identification bands of the crude Genipa americana granules and the pharmaceutical excipients. The dissolution profiles of the Genipa americana granules showed characteristics of highly water-soluble pharmaceutical compositions with total release of the genipin marker between 30 and 60 minutes. The moisture content of the Genipa americana granules ranged from 4.27 to 11.6 per cent according to thermogravimetric analysis. Finally, the crude extract of G. americana leaves showed low toxicity. The granules indicated greater protection and stability for the Genipa americana extract in these pharmaceutical formulations. The wet granulation process proved to be suitable and low-cost for Genipa americana extract. The moisture content of the granules can cause variability in the genipin content, which should be stored in a suitable environment and packaging.

2023
Teses
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  • NAIRANE DA SILVA ROSA LEÃO
  • DESENVOLVIMENTO DE BIOPROCESSOS PARA PRODUÇÃO DE BIOINSETICIDA A PARTIR DE MICRO-ORGANISMOS ISOLADOS DO SOLO DE PERNAMBUCO, BRASIL.

  • Orientador : ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • ROMERO MARCOS PEDROSA BRANDÃO COSTA
  • VALDEMIR ALEXANDRE DOS SANTOS
  • ROSILEIDE FONTENELE DA SILVA ANDRADE
  • THIAGO PAJEÚ NASCIMENTO
  • Data: 30/01/2023
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A indústria biotecnológica voltada para produção de enzimas utilizadas em diversas áreas industriais tem proporcionado inúmeras ferramentas metodológicas em seus bioprocessos, em especial na utilização de fungos filamentosos na produção de compostos bioativos. Dentre os esses compostos, destaca-se a protease, enzima responsável pela hidrólise das ligações peptídicas de outras proteínas, podendo ser como um potencial cofator na atividade frente a insetos. No entanto, um dos obstáculos para indústria biotecnológica são aumento de escala na produção e processo de purificação dos bioativos. Portanto, o objetivo dessa tese foi desenvolver um reator biodegradável sustentável a partir do fruto Crescentia Cujete extrair a protease por sistema de duas fases aquosas (SDFA) e por fim verificar a atividade biológica. Foram utilizadas para esse estudo 8 linhagens fúngicas isoladas da Caatinga em fermentação estado sólido utilizando farelo de trigo como substrato em 72h horas a 30°C, após a seleção, foi realizada a fermentação no fruto Crescentia Cujete por 120 horas a 30°C. Para extração foi utilizado SDFA composto por polietileno glicol e sais de fosfato em diferentes condições determinadas por um planejamento fatorial 24. A linhagem Aspergillus flavus UCP 0316 foi selecionada como melhor produtora de protease com 139,13 U/mL em 72h horas de fermentação. A utilização do fruto Crescentia Cujete como reator biológico em temperatura de 25ºC com umidade de 20 e 40% teve produção de 34,86 U/mL e 30,4 U/mL respectivamente comprovando o seu potencial como novo biorreator. Na extração por SDFA, o ensaio selecionado por conter condições mais favoráveis foi composta por MPEG (8000g/mol), CPEG (2,5%), C fosfato (15%) a pH 6.0, em todos os ensaios a protease particionou para a fase rica em sal. De acordo com a eletroforese realizada sugere-se o peso molecular de 65 kDa e 150 kDa. Evidências indicaram inibição no crescimento da Spodoptera frugiperda durante sua fase inicial de desenvolvimento. Por fim, a proteases obtida pela linhagem fúngica Aspergillus flavus UCP0316, apresenta potencial para aplicação no campo biotecnológico oferecendo ao segmento industrial Pernambucano uma fonte alternativa para mercado comercial.


  • Mostrar Abstract
  • The biotechnology industry focused on the production of enzymes used in several industrial areas has provided numerous methodological tools in its bioprocesses, especially in the use of filamentous fungi in the production of bioactive compounds. Among these compounds, protease stands out, the enzyme responsible for the hydrolysis of the peptide bonds of other proteins, which may be a potential cofactor in the activity against insects. However, one of the obstacles for the biotechnology industry is the increase in scale in the production and purification process of bioactives. Therefore, the objective of this thesis was to develop a sustainable biodegradable reactor from the Crescentia Cujete fruit to extract the protease by aqueous two-phase system (SDFA) and finally to verify the biological activity. Eight fungal strains isolated from the Caatinga were used for this study in solid state fermentation using wheat bran as a substrate in 72 hours at 30°C, after selection, fermentation was carried out in the Crescentia Cujete fruit for 120 hours at 30°C. SDFA composed of polyethylene glycol and phosphate salts was used for extraction under different conditions determined by a 24 factorial design. The Aspergillus flavus UCP 0316 strain was selected as the best protease producer with 139.13 U/mL in 72 hours of fermentation. The use of the Crescentia Cujete fruit as a biological reactor at a temperature of 25ºC with a humidity of 20 and 40% had a production of 34.86 U/mL and 30.4 U/mL respectively, proving its potential as a new bioreactor. In SDFA extraction, the assay selected for containing more favorable conditions was composed of MPEG (8000g/mol), CPEG (2.5%), C phosphate (15%) at pH 6.0, in all assays the protease partitioned to the salt-rich phase. According to the electrophoresis performed, the molecular weight of 65 kDa and 150 kDa is suggested. Evidences indicated growth inhibition of Spodoptera frugiperda during its initial phase of development. Finally, the proteases obtained from the fungal strain Aspergillus flavus UCP0316, has potential for application in the biotechnological field, offering the industrial segment of Pernambuco an alternative source for the commercial market.

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  • THALLES CLOVES MACIEL DE MOURA
  • EFEITO DA ADIÇÃO DE QARBOXIMETILQUITOSANA EM DILUENTE DE CONGELAÇÃO DE SÊMEN DE GARANHÕES.

  • Orientador : MARIA MADALENA PESSOA GUERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA MADALENA PESSOA GUERRA
  • TATIANA SOUZA PORTO
  • ANDRE MARIANO BATISTA
  • DIOGO RIBEIRO CAMARA
  • SILDIVANE VALCACIA SILVA
  • Data: 31/01/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Objetivou-se investigar os efeitos da adição de carboximetilquitosana (CQ) de médio e baixo peso molecular sobre a qualidade do sêmen equino após  congelação/descongelação. Foram realizados dois experimentos, sendo um CQ de médio peso molecular (Exp. 1; CQm) e o outro com CQ de baixo peso molecular (Exp. 2; CQb). Para cada experimento, foram obtidos 5 ejaculados de 4 garanhões (n= 20), sendo coletados duas vezes por semana. As amostras foram diluídas (200 x 109) em Botucrio(R), suplementadas com CQ, de acordo com o grupo experimental: 0 (controle) e 0,75, 1,5 e 3 mg/mL. Após envazamento em palhetas (0,5 mL), as amostras foram submetidas a congelação e armazenamento a -196°C. Após descongelação (37°C 30s), as amostras de cada grupo foram analisadas quanto à cinética no sistema CASA, assim como integridade de membrana plasmática (iMP) e acrossoma (iAC), e potencial de membrana mitocondrial (PMM) em microscópio de epifluorescência. Exp. 1: A adição de 0,75 mg/mL de CQm não resultou em diferença significativa (P > 0,05) na MT e VCL, em relação ao grupo controle, mas os grupos tratados com 1,5 e 3 mg/mL de CQm apresentaram valores menores (P < 0,05) do que o grupo controle. Os parâmetros RAP, VSL e VAP não evidenciaram diferença (P > 0,05)  entre o grupo controle e os grupos tratados com 0,75 e 1,5 mg/mL de CQm, mas os valores foram maiores (P < 0,05) do que os observados no grupo tratado com 3 mg/mL de CQm. Em relação ao WOB, o grupo controle apresentou um nível maior (P < 0,05) do que os grupos tratados com 1,5 e 3 mg/mL de CQm. Constatou-se menores percentuais de iAC (P < 0,05) nas amostras do grupo tratado com 3 mg/mL de CQm. Os parâmetros iMP e PMM não diferiram (P > 0,05) entre os grupos. Exp. 2: A MT e MP não evidenciaram diferença (P > 0,05) do grupo controle com o grupo tratado com 0,75 mg/mL de CQb, mas os grupos tratados com 1,5 mg/mL e 3 mg/mL de CQb apresentaram valores inferiores (P < 0,05) ao grupo controle. Enquanto os parâmetros de VCL, VSL e VAP, na concentração de 1,5 mg/mL de CQb, apresentaram resultados menores (P < 0,05), quando comparados ao grupo controle. Os parâmetros LIN e WOB apresentaram menores valores (P < 0,05) no grupo tratado com 3 mg/mL de CQb, em relação ao grupo controle. Os parâmetros STR, BCF e ALH não apresentaram diferença (P > 0,05) entre grupos. Quanto à iMP, o grupo tratado com 3 mg/mL de CQb demonstrou menor percentuais (P < 0,05) do que o grupo controle, enquanto a iAC e o PMM não apresentaram diferença (P > 0,05) entre grupos. Conclui-se que tanto a carboximetilquitosana de médio quanto de baixo peso molecular, nas concentrações de 0,75 , 1,5 e 3 mg/mL, não preservam os parâmetros espermáticos de garanhōes, após congelação/descongelação.


  • Mostrar Abstract
  • The objective of this study was to investigate the effects of the addition of medium and low molecular weight carboxymethylchitosan (CQ) on the quality of equine semen after freezing/thawing. Two experiments were carried out, one QC of medium molecular weight (Exp. 1; CQm) and the other with low molecular weight CQ (Exp. 2; CQb). For each experiment, 5 ejaculates of 4 stallions (n= 20) were obtained, being collected twice a week. The samples were diluted (200 x 109) in Botucrio®, supplemented with CQ, according to the experimental group: 0 (control), 0.75, 1.5 and 3 mg/mL. After leakage in straws (0.5 mL), the samples were submitted to freezing and storage at -196°C.  After thawing (37°C 30s), the samples from each group were analyzed for kinetics in the CASA system, as well as intact plasma membrane (iPM), intact acrosome (iAC), and mitochondrial membrane potential (MMP) under epifluorescence microscope. Exp. 1: The addition of 0.75 mg/mL of CQm did not result in a significant difference (P > 0.05) in TM and VCL, in relation to the control group, but the groups treated with 1.5 and 3 mg/mL of CQm presented lower values (P < 0.05) than the control group. The RAP, VSL and VAP parameters showed no difference (P > 0.05) between the control group and the groups treated with 0.75 and 1.5 mg/mL of CQm, but the values were higher (P < 0.05) than those observed in the group treated with 3 mg/mL of CQm. Regarding the WOB, the control group presented a higher level (P < 0.05) than the groups treated with 1.5 and 3 mg/mL of CQm. Lower percentages of iAC (P < 0.05) were found in the samples of the group treated with 3 mg/mL of CQm. The iMP and PMM parameters did not differ (P > 0.05) between groups. Exp. 2: TM and MP showed no difference (P > 0.05) of the control group with the group treated with 0.75 mg/mL of CQb, but the groups treated with 1.5 mg/mL and 3 mg/mL of Qb presented lower values (P < 0.05) to the control group. While the parameters of VCL, VSL and VAP, at the concentration of 1.5 mg/mL of CQb, presented lower results (P < 0.05), when compared to the control group. The LIN and WOB parameters showed lower values (P < 0.05) in the group treated with 3 mg/mL of CQb, in relation to the control group. The parameters STR, BCF and ALH showed no difference (P > 0.05) between groups. Regarding iMP, the group treated with 3 mg/mL of CQb showed lower percentages (P < 0.05) than the control group, while the iAC and MMP showed no difference (P > 0.05) between groups. It was concluded that both medium and low molecular weight carboxymethylchitosan, at concentrations of 0.75, 1.5 and 3 mg/mL, do not preserve the sperm parameters of garanhōes after freezing/thawing.

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  • ISABELA NATALIA DA SILVA FERREIRA
  • Produção de biossurfactante por Stenotrophomonas maltophilia UCP 1601 utilizando substratos renováveis como estratégia promissora para aplicação agroambiental.

  • Orientador : GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • MARCOS ANTONIO BARBOSA DE LIMA
  • JUANIZE MATIAS DA SILVA BATISTA
  • Data: 27/07/2023
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • Os agroquímicos vêm sendo utilizados desordenadamente, acarretando danos às lavouras, destruição da estrutura do solo, poluindo as águas subterrâneas e alimentos, devido a elevada toxicidade, tornando-se um problema para a sustentabilidade ambiental e a saúde humana. Nesse contexto, estudos foram realizados com a produção de biossurfactante pela bactéria Stenotrophomonas maltophilia UCP 1601 usando diversos substratos com o objetivo de reduzir a tensão superficial aplicando um planejamento de Plakket-Burman por fermentação submersa. Após selecionar as condições de produção a biomolécula foi produzida por fermentação submersa utilizando óleo de soja pós-fritura, milhocina e glicerol residual como substratos renováveis e fontes de carbono e nitrogênio, visando a caracterização e aplicação na indução da germinação e fitoproteção de sementes. O biossurfactante demonstrou características promissoras, como a capacidade de formar agregados moleculares (micelas), capacidade de reduzir a tensão superficial e formação de espuma. A biomolécula foi caracterizada pelas propriedades tensoativas (tensão superficial e Concentração Micelar Crítica - CMC), pelo caráter químico, composição bioquímica e grupos funcionais (espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier - FITR), estabilidade em diferentes condições de temperatura, pH e salinidade, e rendimento. O biossurfactante produzido pela S. maltophilia UCP 1601 no meio selecionado contendo milhocina, glicerol e óleo de soja pós-fritura apresentando os seguintes resultados: tensão superficial de 30 mN/m; rendimento de 12,6 g/L; caráter aniônico; concentração micelar crítica (CMC) de 70% (com o líquido metabólico livre de células) e 1,3 g/L (com o biossurfactante isolado); além de estabilidade térmica, iônica e salina em todas as condições avaliadas; composição bioquímica e confirmação pelo FTIR como glicolipídeo. Dos resultados apresentados fazem parte investigações teóricas sobre uso indiscriminado do pesticida glifosato causando impactos ao solo, bem como, o elevado potencial biotecnológico da S. maltophilia. Os resultados obtidos com biossurfactante demonstram que as propriedades tensoativas favorecem a ação indutora da quebra de dormência e germinação de sementes de alface (Lactuca sativa) e tomate, Solanum lycopersicum). Além disso, destaca-se os estudos realizados com o biossurfactante produzido por S. maltophilia UCP 1601 indicando características multifuncionais como agente indutor, fitoprotetor na germinação e que promove a biodisponibilidade de nutrientes para a germinação e possibilitando melhor desenvolvimento da planta, sendo os resultados depositados com reserva de direitos autorais (Patente). Neste contexto, os resultados promissores obtidos com S.maltophilia UCP 1601 caracterizam-se pelo uso de tecnologias verde e bioeconomia circular na geração de um novo bioproduto multifuncional, com ampla aplicabilidade e contribuindo para um meio ambiente sustentável, apoiando para uma agricultura de qualidade e segura.


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  • Agrochemicals have been used disorderly, causing damage to crop, destruction of soil structure, polluting groundwater, and food, due to high toxicity, becoming a problem for environmental sustainability and human health. In this context, studies were carried out with the production of biosurfactant by the bacterium Stenotrophomonas maltophilia UCP 1601 using different substrates to reduce the surface tension applying a Plakket- Burman design by submerged fermentation. After selecting the production conditions, the biomolecule was produced by submerged fermentation using post-frying soybean oil, corn steep liquor and residual glycerol as renewable substrates and sources of carbon and nitrogen, aiming at the characterization and application in the induction of germination and Phytoprotection of seeds. The biosurfactant showed promising characteristics, such as the ability to form molecular aggregates (micelles), ability to reduce surface tension and foam formation. The biomolecule was characterized by surface-active properties (surface tension and Critical Micelle Concentration - CMC), chemical character, biochemical composition, and functional groups (Fourier Transform Infrared spectroscopy - FITR), stability under different conditions of temperature, pH and salinity, and yield. The biosurfactant produced by S. maltophilia UCP 1601 in the selected medium containing corn steep liquor, glycerol and post-frying soybean oil showed the following results: surface tension of 30 mN/m; yield 12.6 g/L; anionic character; Critical Micellar Concentration (CMC) of 70% (with the cell-free metabolic fluid) and 1.3 g/L (with the isolated biosurfactant); in addition to thermal, ionic and saline stability in all evaluated conditions; biochemical composition and confirmation by FTIR as glycolipid. The results presented include theoretical investigations on the indiscriminate use of the pesticide glyphosate causing impacts to the soil, as well as the high biotechnological potential of S. maltophilia. The results obtained with biosurfactant demonstrate that the surfactant properties favor the action of inducing the break of dormancy and germination of lettuce (Lactuca sativa) and tomato (Solanum lycopersicum) seeds. In addition, studies carried out with the biosurfactant produced by S. maltophilia UCP 1601 are highlighted, indicating multifunctional characteristics as an inducing agent, Phyto protector in germination and that promotes the bioavailability of nutrients for germination and enabling better plant development, with the results deposited with reservation of copyright (Patent). In this context, the promising results obtained with S. maltophilia UCP 1601 are characterized using green technologies and circular bioeconomy in the generation of a new multifunctional bioproduct, with wide applicability and contributing to a sustainable environment, supporting quality agriculture and safe.

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  • ISRAEL GONÇALVES SALES DA SILVA
  • DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIAS PARA REMEDIAÇÃO DE SOLOS UTILIZANDO AGENTES SURFACTANTES

     

  • Orientador : LEONIE ASFORA SARUBBO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • LEONIE ASFORA SARUBBO
  • RAQUEL DINIZ RUFINO
  • RITA DE CASSIA FREIRE SOARES DA SILVA
  • VALDEMIR ALEXANDRE DOS SANTOS
  • Data: 15/08/2023
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • Os derramamentos que ocorrem na prospecção, refino, distribuição e armazenamento de combustíveis e óleos lubrificantes são os principais causadores do acúmulo de petroderivados no meio ambiente. Estes compostos apresentam características mutagênicas, carcinogênicas, imunotóxicas e teratogênicas causando uma mudança drástica nas propriedades microbiológicas, químicas e físicas da água e do solo, transmitindo um sério risco para a saúde humana e prejuízos irreparáveis para o meio ambiente. A aplicação rápida de um conjunto de técnicas e operações físicas, químicas e biológicas é necessária para minimizar a extensão dos danos que podem ser causados ao meio ambiente. Dentre as tecnologias inovadoras para o tratamento de solos contaminados, o uso de surfactantes verdes parece ser uma alternativa biocompatível, eficiente e atrativa, uma vez que os processos de limpeza que normalmente utilizam tensoativos sintéticos causam outros problemas devido à toxicidade e acúmulo desses produtos. Neste contexto, três surfactantes verdes, ou seja, dois surfactantes de base biológica, identificados como base biológica 1 e base biológica 2, produzidos por síntese química, e um surfactante microbiano produzido pela levedura Starmerella bombicola ATCC 22214 foram usados como agentes de remediação de solo e comparados a um surfactante sintético (Tween 80). Os surfactantes foram testados quanto a sua capacidade de emulsificar, dispersar e remover diferentes contaminantes hidrofóbicos. O surfactante microbiano, que foi capaz de reduzir a tensão superficial da água para 32,30 mN/m na Concentração Micelar Crítica (CMC) de 0,65 g/L, foi utilizado para preparar uma formulação comercial, a qegradaual apresentou menor toxicidade aos bioindicadores ambientais testados e maior capacidade de dispersão de óleo frente aos surfactantes de base biológica. Todos os surfactantes verdes apresentaram capacidade de emulsificação, principalmente com óleo de motor e petróleo, e foram avaliados quanto ao potencial para remover óleo de motor adsorvido em diferentes tipos de solos (arenoso, siltoso, argiloso e areia de praia) em experimentos cinéticos (frascos) e estáticos (colunas compactadas). A formulação do biossurfactante comercial mostrou excelente eficácia na remoção de óleo de motor, especialmente em solo arenoso (80,0 ± 0,46%) e em areia de praia (65,0 ± 0,14%) sob condições estáticas. Nos experimentos cinéticos, o biossurfactante comercial e o surfactante de base biológica 2 foram capazes de remover mais óleo de motor de todos os solos testados do que o surfactante de base biológica 1. Por fim, o biossurfactante comercial de S. bombicola foi avaliado como agente de biorremediação de solo. Em experimentos de remoção realizados em solos contaminados com óleo de motor enriquecidos com melaço de cana-de-açúcar, a remoção do óleo no solo arenoso atingiu quase 90% após 60 dias na presença do biossurfactante comercial, mas não ultrapassou os 20% de remoção na presença apenas de células de S. bombicola. Os surfactantes verdes foram testados na remoção de contaminante hidrofóbico em solo utilizando um Sistema Móvel para Remediação de Solos (MSRS) desenvolvido com tecnologia de impressão 3D. Sob condições otimizadas, o biossurfactante comercial possibilitou a remoção de 92.4% do óleo de motor adsorvido na areia. Os resultados obtidos contribuem para o desenvolvimento de tecnologias verdes para o tratamento de poluentes hidrofóbicos com ganhos econômicos para as indústrias petrolíferas.


  • Mostrar Abstract
  • Spills occurring during the exploration, refining, distribution, and storage of fuels and lubricants are the main contributors to the accumulation of petroderivatives in the environment. These compounds possess mutagenic, carcinogenic, immunotoxic, and teratogenic properties, causing a drastic alteration in the microbiological, chemical, and physical properties of water and soil, posing a serious risk to human health and inflicting irreparable damage to the environment. The rapid application of a set of physical and biological techniques and operations is necessary to minimize the extent of environments that can be used to damage the environment. Choice as other specific by-products for compatible, efficient soil treatment and a likely selection attempt, as the resulting products are usually derived from toxicity and causing problems. Therefore, green surfactants, i.e. two biobased surfactants, identified as biobased 1 and biobased 2, obtained by chemical synthesis, and a microbial surfactant produced by the Starmerella bombicola ATCC 22214 yeast were used as soil remediation agents and were compared to a synthetic surfactant (Tween 80). Three surfactants were tested for their ability to emulsify, disperse and remove hydrophobic contaminants. The biosurfactant, which was able to reduce the surface tension of water to 32.30 mN/m at a Critical Micelle Concentration (CMC) of 0.65 g/L, was used to prepare a commercial formulation, which showed less toxicity to the bioindicators tested and greater oil dispersion capacity compared to the biobased surfactants. All green surfactants resemble different emulsions, mainly with motor oil and petroleum and regarding the potential to remove motor oil adsorbed on soil types (sandy, silty and clayey and beach sand) in kinetic experiments (bottles) and static (packed columns). The commercial biosurfactant removed the contaminant especially in the sand beach (80.0± ± 0.14%) under static and kinetics conditions then the biobased surfactant 1. In kinetic experiments, commercial biosurfactant and biobased surfactant 2 were able to remove more motor oil from all tested soils than biobased surfactant 1. Finally, the commercial biosurfactant was tested as a soil bioremediation agent. In removal experiments carried
    out in soils contaminated with oil from quasi-enriched sugarcane molasses, the removal of the oil reached 90% after 60 days in the presence of the commercial biosurfactant, while it did not exceed 20% of removal in the presence of only S. bombicola cells. The green surfactants were tested for the removal of hydrophobic contaminants from soil using a Mobile Soil Remediation System (MSRS) developed with 3D printing technology. Under optimized conditions, the commercial biosurfactant allowed the removal of 92.4% of the motor oil adsorbed in the sand. The results obtained contribute to the development of green technologies for the treatment of hydrophobic pollutants with economic benefits for the oil industry.

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  • AMANDA BARBOSA LINS
  • PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE BIOPIGMENTOS POR Talaromyces spp. e Aspergillus sydowii E APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA TÊXTIL.

     

  • Orientador : GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • MARCOS ANTONIO BARBOSA DE LIMA
  • JUANIZE MATIAS DA SILVA BATISTA
  • ROSILEIDE FONTENELE DA SILVA ANDRADE
  • Data: 27/10/2023
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A demanda global por pigmentos e corantes naturais vem aumentando consideravelmente, impulsionada por uma grande conscientização dos efeitos tóxicos de vários corantes sintéticos para a saúde humana e ao meio ambiente, em especial, no tingimento de produtos têxteis, devido aos problemas com a descarga de efluentes contaminados com substâncias mutagênica, carcinogênica e teratogênica. Assim, os pigmentos naturais produzidos por fungos são atraentes e promissores, devido às suas propriedades intrínsecas (composto natural, força de coloração) e a ampla gama de cores associadas a propriedade bioatividade. Neste contexto, estudos foram realizados com o objetivo investigar a produção de pigmentos por amostras dos gêneros Talaromyces e Aspergillus utilizando diferentes fontes de carbono e nitrogênio para obtenção de biopigmentos. Na primeira etapa do estudo, foi avaliado o crescimento radial e produção de pigmentos pelas linhagens de Talaromyces spp. (UCP 1337, 1349 e Ga0022) em meios sólidos acrescido de NaCl (0,5%, 1%, 2%, 3%, 4% e 6%) e em diferentes fontes de carbono (glicose, frutose, amido, maltose e sacarose. Os pigmentos produzidos foram extraídos com etanol comercial 70% e testados quanto a sua atividade antimicrobiana. As amostras de Talaromyces spp. estudadas demonstraram ser resistentes a altas concentrações de salinidade e obtiveram uma maior produção de pigmentos quando crescidos em meios suplementados com glicose. As linhagens de Talaromyces spp. produziram pigmentos vermelhos e amarelo com propriedades antibacterianas e antifúngicas. Na segunda etapa do estudo, foi avaliado o potencial biotecnológico das novas cepas isoladas do sedimento de Rio Formoso - Pernambuco, identificadas morfologicamente como Talaromyces purpurogenus UCP 1545 e Aspergillus sydowii UCP 1471. Os fungos filamentosos isolados foram avaliados quanto ao seu potencial de produção de enzimas hidrolíticas e apresentaram resultado positivo para as enzimas amilase, celulase e lipase; protease apenas por A. sydowii. Logo após, as cepas Talaromyces purpurogenus UCP 1545 e A. sydowii UCP 1471 foram submetidas a fermentação submersa em caldo de malte e caldo de batata por 7 e 15 dias, respectivamente, a 28º C, 200 rpm para produção de pigmentos extracelulares. A partir do líquido metabólico foram extraídos pigmentos vermelho com picos de absorção em 433 nm e 513 nm (1,5 g/L) por Talaromyces UCP 1545 e vermelho amarronzado com pico de absorção em 287 nm (0,8 g/L) por A. sydowii UCP 1471, caracterizados como benzoquinona e melanina, respectivamente. O pigmento melanina produzido por A. sydowii apresentou atividade antioxidante evidenciada pela presença de compostos fenólicos no extrato pigmentado. Enquanto o extrato pigmentado produzido por Talaromyces UCP 1545 foi capaz de tingir tecidos de fibras natural e sintética através das técnicas adaptadas de tingimento neste estudo. Ambos os extratos pigmentados apresentaram baixa toxicidade aos organismos Daphnia magna e Artemia sp. sinalizando potencial aplicação como bioproduto em diversos setores industriais, como têxtil, farmacêutica, automobilística e alimentícia. 


  • Mostrar Abstract
  • The global demand for natural pigments and dyes has been increasing considerably, driven by a greater awareness of the toxic effects of various synthetic dyes on human health and the environment, especially in the dyeing of textile products, due to problems with the discharge of effluents. contaminated with mutagenic, carcinogenic and teratogenic substances. Thus, natural pigments produced by fungi are attractive and promising, due to their intrinsic properties (natural compound, coloring strength) and the wide range of colors associated with bioactivity. In this context, studies were carried out with the aim of investigating the production of pigments by samples of the genera Talaromyces and Aspergillus using different sources of carbon and nitrogen to obtain biopigments. In the first stage of the study, radial growth and pigment production by strains of Talaromyces spp. (UCP 1337, 1349 and Ga0022) in solid media plus NaCl (0.5%, 1%, 2%, 3%, 4% and 6%) and in different carbon sources (glucose, fructose, starch, maltose and sucrose. The pigments produced were extracted with 70% commercial ethanol and tested for their antimicrobial activity. The Talaromyces spp. samples studied demonstrated resistance to high concentrations of salinity and obtained greater pigment production when grown in media supplemented with glucose. Talaromyces spp. strains produced red and yellow pigments with antibacterial and antifungal properties. In the second stage of the study, the biotechnological potential of the new strains isolated from the sediment of Rio Formoso - Pernambuco, mo rphologically identified as Talaromyces purpurogenus UCP 1545 and Aspergillus sydowii, was evaluated. UCP 1471. The isolated filamentous fungi were evaluated for their potential to produce hydrolytic enzymes and showed positive results for the enzymes amylase, cellulase and lipase; protease only by A. sydowii. Soon after, the strains Talaromyces purpurogenus UCP 1545 and A. sydowii UCP 1471 were subjected to submerged fermentation in malt broth and potato broth for 7 and 15 days, respectively, at 28º C, 200 rpm to produce extracellular pigments. Red pigments with absorption peaks at 433 nm and 513 nm (1.5 g/L) were extracted from the metabolic liquid by Talaromyces UCP 1545 and brownish red with absorption peak at 287 nm (0.8 g/L) by A. sydowii UCP 1471, characterized as benzoquinone and melanin, respectively. The melanin pigment produced by A. sydowii presented antioxidant activity evidenced by the presence of phenolic compounds in the pigmented extract. While the pigmented extract produced by Talaromyces UCP 1545 was able to dye natural and synthetic fiber fabrics through the dyeing techniques adapted in this study. Both pigmented extracts showed low toxicity to Daphnia magna and Artemia sp. signaling potential application as a bioproduct in various industrial sectors, such as textiles, pharmaceuticals, automobiles and food.

6
  • ANA PAULA MELO BIONE
  • PRODUÇÃO DE BIOSSURFACTANTE E LIPÍDEOS POR Mucor circinelloides UCP 0018 ISOLADO E EM CO-CULTIVO COM Chlorella vulgaris UTEX 1803 UTILIZANDO SUBSTRATOS AGROINDUSTRIAIS.



  • Orientador : GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIELA SALES ALVIANO MORENO
  • GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • JULIANA MOURA DE LUNA
  • MARCOS ANTONIO BARBOSA DE LIMA
  • ROSILEIDE FONTENELE DA SILVA ANDRADE
  • Data: 30/10/2023
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • O co-cultivo com microalgas vem sendo uma alternativa sustentável e promissora para a produção de biomassa e vários de metabólitos de importância industrial. Neste sentido, estudos foram realizados com o potencial da cultura axênica do fungo filamentoso Mucor circinelloides UCP 0018, bem como, em co-cultivo com a microalga Chlorella vulgaris UTEX 1803, na transformação dos substratos alternativos milhocina e glicerol bruto na produção de biossurfactante e lipídeos, considerando como estratégia promissora, complementaridade no metabolismo desses micro-organismos. Os bioprodutos foram obtidos em meio de produção contendo os resíduos agroindustriais glicerol bruto (9%) e milhocina (9%), incubado por 120 h, mantido sob aeração constante de (bomba peristáltica), em fermentação submersa estática e temperatura ambiente (28oC). A primeira etapa do estudo, ocorreu com a produção de biossurfactante pelo M. circinelloides exibindo tensão superficial com redução da água de 72mN/m para 29,7 mN/m. Além disso, o biotensoativo demonstrou eficiente capacidade de formar emulsão, com índice de emulsificação (EI24) de 98% com óleo de motor queimado. A análise preliminar apresentou uma natureza polimérica do biossurfactante, constituído por 55,7% de carboidratos, 28,2% de lipídeos e 16,1% de proteínas. A biomolécula exibiu caráter aniônico e uma diluição micelar crítica (DMC) de 50%. Adicionalmente, o biotensoativo foi estável em diferentes de temperaturas, pH e concentrações de NaCl. Dando continuidade, estudos foram dirigidos para a produção de biossurfactante a partir do co-cultivo M. circinelloides e C. vulgaris. O biossurfactante produzido foi identificado como um glicolipídio, exibindo uma composição de 46,1% de carboidratos e 53,9% de lipídeos, com uma notável capacidade de reduzir a tensão superficial, de 72 para 28,1 mN/m, concentração micelar crítica (CMC) de 1,25 g/L, caráter aniônico e rendimento de 3,89 g/L. Os bioprodutos foram avaliados quanto a segurança ecológica e testes de toxicidade utilizando Daphnia magna e Artemia sp., bem como na indução da germinação de sementes de couve (Brassica oleracea var. acephala). Os resultados indicaram inexistência de efeitos tóxicos, sugerindo que o biossurfactante produzido em co-cultivo é ecologicamente amigável e com potencial de aplicação em diversas áreas do conhecimento, em especial na agricultura. As investigações finais foram dirigidas para a produção de lipídios por ambos micro-organismos C. vulgaris, cultivada em meio Bold modificado produziu 1,315 g/L de biomassa que acumulou com 72% de lipídios totais. M. circinelloides, ao ser cultivado em glicerol bruto (9%) e milhocina (9%), acumulou 20,438 g/L de biomassa e 69% de lipídios totais. No processo de associação desses micro-organismos em co-cultivo foi produzido 24,9 g/L de biomassa e 72% de lipídios sob fermentação estática. Quanto à composição lipídica, o M. circinelloides apresentou ácidos graxos saturados (14,41%), monoinsaturados (7,58%) e poli-insaturados (78,01%), ressaltando o potencial em ômega 6 (ácido linoleico, C18:2) e ômega 3 (ácido alfa-linolênico, C18:3). C. vulgaris revelou elevado potencial para produção de ômega 6 (ácido araquidônico, C20:4). Os lipídios produzidos em co-cultivo apresentaram FAM=14,22% e PUFA=85,78%, sendo promissores em ômega 6 (ácidos linoleico e gama-linolênico) e ômega 3 (ácido alfa-linolênico). Os resultados promissores obtidos demonstraram o elevado valor e sustentabilidade dos bioprocessos na obtenção dos óleos microbianos oriundos do co-cultivo de M. circinelloides e C. vulgaris para aplicações nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética, destacando-se ainda, a produção sustentável e ecologicamente correta da molécula do futuro biossurfactante.


  • Mostrar Abstract
  • Co-cultivation with microalgae has been a sustainable and promising alternative for the production of biomass and several metabolites of industrial importance. In this sense, studies were carried out with the potential of the axenic culture of the filamentous fungus Mucor circinelloides UCP 0018, as well as, in co-cultivation with the microalgae Chlorella vulgaris UTEX 1803, in the transformation of the alternative substrates cornocine and crude glycerol in the production of biosurfactant and lipids. , considering complementarity in the metabolism of these microorganisms as a promising strategy. The bioproducts were obtained in a production medium containing agro-industrial residues crude glycerol (9%) and corncin (9%), incubated for 120 h, maintained under constant aeration (peristaltic pump), in static submerged fermentation and room temperature (28oC) . The first stage of the study occurred with the production of biosurfactant by M. circinelloides exhibiting surface tension with a reduction in water from 72 to 29.7 mN/m. Furthermore, the biosurfactant demonstrated an efficient ability to form an emulsion, with an emulsification index (EI24) of 98% with burned engine oil. The preliminary analysis showed a polymeric nature of the biosurfactant, consisting of 55.7% carbohydrates, 28.2% lipids and 16.1% proteins. The biomolecule exhibited anionic character and a critical micelle dilution (CMD) of 50%. Additionally, the biosurfactant was stable at different temperatures, pH and NaCl concentrations. Continuing, studies were directed towards the production of biosurfactant from the cocultivation of M. circinelloides and C. vulgaris. The biosurfactant produced was identified as a glycolipid, exhibiting a composition of 46.1% carbohydrates and 53.9% lipids, with a notable ability to reduce surface tension, from 72 to 28.1 mN/m, critical micelle concentration. (CMC) of 1.25 g/L, anionic character and yield of 3.89 g/L. The bioproducts were evaluated for ecological safety and toxicity tests using Daphnia magna and Artemia sp., as well as in inducing germination of cabbage seeds (Brassica oleracea var. acephala). The results indicated no toxic effects, suggesting that the biosurfactant produced in co-culture is ecologically friendly and has potential for application in several areas of knowledge, especially in agriculture. The final investigations were directed towards the production of lipids by both microorganisms C. vulgaris, grown in modified Bold medium produced 1.315 g/L of biomass which accumulated with 72% total lipids. M. circinelloides, when cultivated in crude glycerol (9%) and corncin (9%), accumulated 20.438 g/L of biomass and 69% of total lipids. In the process of associating these microorganisms in co-culture, 24.9 g/L of biomass and 72% of lipids were produced under static fermentation. Regarding lipid composition, M. circinelloides presented saturated (14.41%), monounsaturated (7.58%) and polyunsaturated (78.01%) fatty acids, highlighting the potential in omega 6 (linoleic acid, C18: 2) and omega 3 (alpha-linolenic acid, C18:3). C. vulgaris revealed high potential for the production of omega 6 (arachidonic acid, C20:4). The lipids produced in co-culture presented FAM=14.22% and PUFA=85.78%, being promising in omega 6 (linoleic and gamma-linolenic acids) and omega 3 (alpha-linolenic acid). The promising results obtained demonstrated the high value and sustainability of bioprocesses in obtaining microbial oils from the co-cultivation of M. circinelloides and C. vulgaris for applications in the food, pharmaceutical and cosmetic industries, highlighting the sustainable and ecological production of the future biosurfactant molecule.

2022
Teses
1
  • ANNE CAROLINE DOS SANTOS DANTAS
  • ESTUDO FITOQUÍMICO E DESENVOLVIMENTO DE UMA FORMULAÇÃO FOTOPROTETORA CONTENDO EXTRATO DAS FOLHAS DE Encholirium spectabile Mart. (Bromeliaceae)

  • Orientador : JACKSON ROBERTO GUEDES DA SILVA ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JACKSON ROBERTO GUEDES DA SILVA ALMEIDA
  • MARIO ADRIANO AVILA QUEIROZ
  • XIRLEY PEREIRA NUNES
  • JACIANA DOS SANTOS AGUIAR
  • ANDRÉ LUIS MENEZES CARVALHO
  • Data: 29/04/2022
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • Encholirium spectabile Mart. popularmente conhecida no Nordeste do Brasil como "macambira-de-flecha" é uma espécie da família Bromeliaceae. O objetivo desse trabalho foi realizar um estudo fitoquímico do extrato das folhas de E. spectabile e incorporar esse extrato em uma formulação fotoprotetora. Para isso, após coleta e
    processamento do material vegetal, este passou pelo controle de qualidade e produção dos extratos. Cinco extratos com diferentes concentrações (álcool/água) foram produzidos e avaliados com relação a três parâmetros: teor de fenóis; teor de flavonoides e atividade fotoprotetora. O extrato selecionado foi submetido a diversas análises, tais como: atividade antioxidante pelo método do sequestro do radical DPPH e inibição da auto-oxidação do β-caroteno, triagem fitoquímica, perfil cromatográfico por CLAE-DAD, composição química estabelecida por CL-MS/MS, desenvolvimento de uma formulação cosmética, avaliação da sua estabilidade preliminar e acelerada. A formulação mais estável foi avaliada quanto ao FPS in vivo, FPUVA in vitro e comprimento de onda crítico. A droga vegetal está de acordo com os padrões estabelecidos para o controle de qualidade. Es-HA80 foi a proporção de solvente que arrastou o maior teor de fenóis e flavonoides e apresentou a melhor atividade fotoprotetora. O extrato apresentou atividade antioxidante in vitro bastante significativa, a triagem fitoquímica demonstrou a forte presença de taninos hidrolisados, compostos fenólicos e derivados antracênicos. O perfil cromatográfico apresentou três ácidos fenólicos (ácido p-cumárico, ácido cafeico e ácido ferúlico) e um flavonoide (apigenina). A análise por LC-MS/MS identificou a presença de 14 compostos, sendo os
    isômeros do cafeato de etila e os isômeros do dicafeoilglicerol identificados como os compostos majoritários. A formulação Q foi selecionada por apresentar melhor estabilidade e apesar de manter o FPUVA e diminuir o comprimento de onda, apresentou um aumento no FPS de 14,4 (controle) para 18,8. Os resultados evidenciam
    o forte potencial desse extrato como fitocosmético.


  • Mostrar Abstract
  • Encholirium spectabile Mart., popularly known in Northeast Brazil as "macambira-deflecha" is a species of the Bromeliaceae family. The objective of this work was to carry out a phytochemical study of the extract of the leaves of E. spectabile and to incorporate this extract in a photoprotective formulation. For this, after collecting and processing the plant material, it went through quality control and production of extracts. Five extracts with different concentrations (alcohol/water) were produced and evaluated with respect to three parameters: phenol content; flavonoid content and photoprotective activity. The selected extract was subjected to several analyses, such as: antioxidant activity by the DPPH radical scavenging method and inhibition of β-carotene autooxidation,
    phytochemical screening, chromatographic profile by HPLC-DAD, chemical composition established by LC-MS/ MS, development of a cosmetic formulation, evaluation of its preliminary and accelerated stability, the most stable formulation was evaluated for in vivo FPS, in vitro FPUVA and critical wavelength. The plant drug complies with established standards for quality control. Es-HA80 was the solvent proportion that carried the highest content of phenols and flavonoids and presented the best photoprotective activity. The extract showed very significant in vitro antioxidant activity, phytochemical screening showed the strong presence of hydrolyzed tannins, phenolic compounds and anthracene derivatives. The chromatographic profile showed three phenolic acids (p-coumaric acid, caffeic acid and ferulic acid) and one flavonoid (apigenin). LC-MS/MS analysis identified the presence of 14 compounds, with ethyl caffeate isomers and dicapheoylglycerol isomers identified as the major compounds. The Q formulation was selected for presenting better stability and despite maintaining the FPUVA and decreasing the critical wavelength, it showed an increase in FPS from 14.4 (control) to 18.8. The results show the strong potential of this extract as a phytocosmetic.

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  • ARTHUR HIPÓLITO PEREIRA LEITE
  • Potencial fibrinolítico de proteases oriundas de microorganismos e sua avaliação pré-clínica.

  • Orientador : ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • MARLLYN MARQUES DA SILVA
  • LUCAS ANDRE CAVALCANTI BRANDAO
  • THIAGO PAJEÚ NASCIMENTO
  • Data: 24/05/2022
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A trombose é caracterizada como coagulação intravascular excessiva, causada pela ativação patológica dos fatores da cascata de coagulação sanguínea, com consequente acúmulo da molécula de fibrina, principal componente proteico do trombo. Os agentes farmacológicos atualmente utilizados para o tratamento desta desordem apresentam elevados custos, baixa especificidade pela fibrina e consideráveis efeitos colaterais. Com isto, novas estratégias terapêuticas são necessárias para o tratamento efetivo da trombose. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade subaguda de uma enzima fibrinolítica purificada, produzida pelo fungo Mucor subtilissimus UCP 1262. Para isto, foram seguidas as diretrizes para testes com produtos químicos da OECD, número 407, intituladas “Repeated Dose 28-Day Oral Toxicity Study in Rodents”. Utilizou-se 50 ratos (Rattus novergicus), variedade Wistar, randomizados em 5 grupos (4 grupos teste e 1 grupo controle), cada qual composto por 10 animais (5 machos e 5 fêmeas). Durante 28 dias, os grupos teste foram tratados com a enzima fibrinolítica purificada, por via oral (gavagem), uma vez ao dia, diluída em água destilada. As doses foram administradas nas seguintes concentrações: grupo 1 (10 mg/Kg), grupo 2 (20 mg/Kg), grupo 3 (40 mg/Kg) e grupo 4 (satélite) (40 mg/Kg). O grupo controle recebeu diariamente apenas água destilada. Cada animal teve o seu peso aferido no 1° e 29° dia de acompanhamento, bem como avaliação de possíveis alterações comportamentais. No 29° dia, os animais foram anestesiados e eutanasiados para posterior coleta de material sanguíneo, utilizados para as análises hematológicas, bioquímicas e de coagulação. Também foi coletado o fígado dos animais para posterior avaliação histomorfométrica. Durante o tratamento com a enzima fibrinolítica purificada não se observou mudança no padrão comportamental dos animais. Também não foram identificadas variações no consumo de alimentos e de ingestão de água, embora modificações ponderais significativas tenham sido observadas nos animais machos tratados com 20 mg/Kg, 40 mg/Kg e no grupo satélite, bem como nas fêmeas do grupo controle, tratadas com 10 mg/Kg da enzima fibrinolítica e no grupo satélite. Em relação às análises laboratoriais, observouse discreta redução do fibrinogênio das fêmeas tratadas com 10 mg/Kg. Em relação às dosagens bioquímicas foi identificado redução significativa nos valores do T3 livre. Durante a necrópsia não foram evidenciadas modificações na coloração, morfologia e no peso relativo e total dos fígados analisados. Já em relação às análises histomorfométricas observou-se redução no número total de hepatócitos nos ratos machos, tratados com 20 mg/Kg e nas ratas tratadas com 20 mg/Kg e 40 mg/Kg. Outro ponto observado foi o aumento da contagem das células endoteliais em todos os ratos tratados com a enzima fibrinolítica. Os resultados obtidos no presente trabalho demonstram a necessidade da realização de mais estudos de toxicidade pré-clínica para se obter mais segurança na utilização da enzima fibrinolítica analisada.


  • Mostrar Abstract
  • Thrombosis is characterized as excessive intravascular coagulation, caused by pathological activation of factors of the blood coagulation cascade, with consequent accumulation of the fibrin molecule, the main protein component of thrombus. The pharmacological agents currently used for the treatment of this disorder have high costs, low specificity for fibrin, and considerable side effects. Thus, new therapeutic strategies are necessary for the effective treatment of thrombosis. Thus, the objective of this work was to evaluate the subacute toxicity of a purified fibrinolytic enzyme produced by the fungus Mucor subtilissimus UCP 1262. For this, the OECD guidelines for testing chemicals, number 407, entitled "Repeated Dose 28-Day Oral Toxicity Study in Rodents" were followed. We used 50 rats (Rattus novergicus), Wistar variety, randomized into 5 groups (4 test groups and 1 control group), each composed of 10 animals (5 males and 5 females). For 28 days, the test groups were treated with the purified fibrinolytic enzyme, orally (gavage), once a day, diluted in distilled water. The doses were administered in the following concentrations: group 1 (10 mg/Kg), group 2 (20 mg/Kg), group 3 (40 mg/Kg) and group 4 (satellite) (40 mg/Kg). The control group received only distilled water daily. Each animal had its weight measured on the 1st and 29th day of follow-up, as well as evaluation of possible behavioral changes. On the 29th day, the animals were anesthetized and euthanized for subsequent collection of blood material, used for hematological, biochemical, and coagulation analyses. The liver was also collected from the animals for further histomorphometric evaluation. During treatment with the purified fibrinolytic enzyme, no change in the behavioral pattern of the animals was observed. Also, no variations in food and water intake were identified, although significant weight changes were observed in the male animals treated with 20 mg/Kg, 40 mg/Kg and in the satellite group, as well as in the females of the control group, treated with 10 mg/Kg of fibrinolytic enzyme and in the satellite group. Regarding laboratory analyses, a slight reduction in fibrinogen was observed in the females treated with 10 mg/Kg. Regarding the biochemical dosages, a significant reduction in free T3 values was identified. During the necropsy no changes in color, morphology and relative and total weight of the analyzed livers were evidenced. As for the histomorphometric analyses, a reduction in the total number of hepatocytes was observed in the male rats treated with 20 mg/Kg and in the rats treated with 20 mg/Kg and 40 mg/Kg. Another point observed was an increase in the count of endothelial cells in all rats treated with the fibrinolytic enzyme. The results obtained in the present study demonstrate the need for further preclinical toxicity studies to obtain more safety in the use of the fibrinolytic enzyme analyzed.

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  • BEATRIZ GALDINO RIBEIRO
  • PRODUÇÃO DE BIOSSURFACTANTE POR Saccharomyces cerevisiae URM 6670 COM POTENCIAL APLICAÇÃO INDUSTRIAL EM FORMULAÇÕES ALIMENTÍCIAS.

  • Orientador : LEONIE ASFORA SARUBBO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VIVIANE LANSKY XAVIER DE SOUZA LEÃO
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • LEONIE ASFORA SARUBBO
  • RITA DE CASSIA FREIRE SOARES DA SILVA
  • TATIANA SOUZA PORTO
  • Data: 30/05/2022

  • Mostrar Resumo
  • A produção economicamente viável de biossurfactantes para aplicações industriais tem sido o atual desafio no desenvolvimento dessas biomoléculas, uma vez que suas propriedades são comprovadamente superiores quando comparadas às dos surfactantes sintéticos. As leveduras conseguem sintetizar biossurfactantes e algumas não apresentam riscos de toxicidade e patogenicidade, permitindo a utilização de seus metabólitos não só em aplicações ambientais, mas também em formulações alimentícias, atuando tanto como agentes emulsificantes e estabilizantes, atribuindo aos alimentos propriedades antimicrobianas, antiadesivas e antioxidantes, além de apresentarem-se resistentes às técnicas de processamento comumente utilizadas industrialmente. Neste contexto, este trabalho objetivou avaliar a produção e caracterização de biossurfactante produzido pela levedura Saccharomyces cerevisiae URM 6670, aplicando-o em formulações de biscoito tipo cookie, molho para saladas e bolo tipo muffin. A produção do biossurfactante, já caracterizado como um glicolipídeo com estabilidade térmica, atividade antioxidante e potencial substituinte da gema do ovo em formulação de biscoito tipo cookie, foi avaliada por meio de estudo cinético do crescimento da levedura e da produção, visando aplicação industrial. Análises da atividade tensoativa e emulsificação frente a diferentes condições de temperatura, pH e concentração de cloreto de sódio (NaCl), bem como da toxicidade foram realizadas com o biossurfactante produzido, aplicando-o em baixas concentrações nas formulações alimentícias, sendo em última etapa realizadas as análises físico-químicas e perfil de textura e avaliação sensorial dos produtos formulados. O estudo da atividade da levedura na produção do biossurfactante após 144h mostrou que é possível alcançar menor tensão superficial (29,23 ± 0,21 mN/m) e maior produtividade (aumento de cerca de 30%) com o aumento da razão C/N (de 1:1 para 3,7:1) do meio de cultivo e do tamanho do inóculo (de 2 para 6,7%), sendo a biomolécula capaz de emulsificar óleos vegetais com índices de emulsificação (E24) variando de 38,27% (óleo de canola) a 64,47% (óleo de coco), bem como de manter a estabilidade das emulsões (E24 acima de 50%) com o óleo de coco frente a maioria das variações de pH, temperatura e concentração salina. Na incorporação nos molhos para salada na forma de emulsões com o emulsificante goma xantana e antiespumante, os resultados de pH e atividade de água apresentaram-se estáveis em comparação com a formulação controle; já a estabilidade em relação à cremosidade foi melhor nas formulações incorporadas com o biossurfactante interagindo com o antiespumante e emulsificante do que na ausência do mesmo, com melhores resultados na concentração de 0,8% de acordo com os resultados observados pelas fotomicrografias. Já a análise reológica mostrou que o biossurfactante pode atuar como um espessante, melhorando as propriedades de viscosidade e grau de pseudoplasticidade. Na incorporação do biossurfactante nas formulações de cookies e muffins, a melhor concentração foi de 0,50%, sem prejuízo das propriedades físicas e mastigabilidade, mas com redução de 53% do teor de umidade e aumento de 30% na firmeza (análise do perfil de textura). A análise sensorial permitiu confirmar o potencial de aplicação do biossurfactante em cookies e muffins devidos aos índices de aceitabilidade superiores a 70% para vários atributos sensoriais. Com base nos achados, o biossurfactante produzido nas condições avaliadas apresenta-se como uma alternativa potencial para aplicação alimentícia em baixas concentrações, sendo possível, a partir dos estudos deste trabalho, promover melhorias na produção e aplicação em outras matrizes como pães, cremes, aromas e sorvetes, de modo a favorecer uma maior viabilidade econômica e técnica na utilização destas biomoléculas neste setor em expansão.


  • Mostrar Abstract
  • The economically viable production of biosurfactants has been the main objective, currently, for industrial applications, since advantages are already proven due to their properties, when compared to those of synthetic surfactants. Yeasts can synthesize biosurfactants and some do not present risks of toxicity and pathogenicity, allowing the use of their metabolites not only in environmental applications, but also in food formulations, acting as emulsifying and stabilizing agents as well, attributing antimicrobial and anti-adhesive properties to foods. and antioxidants, in addition to being resistant to processing techniques commonly used industrially. In this context, this work aimed to evaluate the production and characterization of biosurfactant produced by the yeast Saccharomyces cerevisiae URM 6670, applying it in cookie, salad dressings and muffin formulations. The production of the biosurfactant, already characterized as glycolipid with thermal stability, antioxidant activity and potential substitute for egg yolk in cookie formulation, was evaluated by means of a kinetic study of yeast growth and production, for industrial application. Analysis of surfactant activity and emulsification against different conditions of temperature, pH, and sodium chloride concentration (NaCl), as well as toxicity were performed with the produced biosurfactant, applying it in low concentrations in food formulations, with the last step being the physical-chemical analysis and texture profile and sensory evaluation of the formulated products. The study of yeast activity in biosurfactant production after 144h showed that it is possible to achieve lower surface tension (29.23 ± 0.21 mN/m) and higher productivity (about 30% increase) with increasing C/N (from 1:1 to 3.7:1) of the culture medium and of the inoculum size (from 2 to 6.7%), being the biomolecule capable of emulsifying vegetable oils with emulsification indexes (E24) ranging from 38.27% (canola oil) to 64.47% (coconut oil), as well as maintaining the stability of emulsions (E24 above 50%) with coconut oil against most variations in pH, temperature and concentration saline. In the incorporation in salad dressings in the form of emulsions with the emulsifier xanthan gum and defoamer, the pH and water activity results were stable compared to the control formulation, whereas the stability in relation to creaminess was better in the formulations incorporated with the biosurfactant interacting with the defoamer and emulsifier than in the absence of it, with better results at the concentration of 0.8% according to the results observed by photomicrographs. The rheological analysis showed that the biosurfactant can act as a thickener, improving viscosity properties and degree of shear thinning. In the incorporation of the biosurfactant in the formulations of cookies and muffins, the best concentration was 0.50%, without prejudice to physical properties and chewiness, but with a 53% reduction in moisture content and a 30% increase in firmness (texture profile analysis). Thus, despite the findings that allow the application of yeast biosurfactants alone or together with emulsifiers in food formulations, studies are still needed that favor greater economic and technical feasibility in the use of these biomolecules in this expanding sector. Sensory analysis confirmed the potential for application of biosurfactant in cookies and muffins due to acceptance rates above 70% for various sensory attributes. Based on the findings, the biosurfactant produced under the conditions evaluated presents itself as a potential alternative for food application at low concentrations, being possible, from the studies of this work, to promote improvements in the production and application in other matrices in order to favor a greater economic and technical feasibility in the use of these biomolecules in this expanding sector.

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  • CHARLES BRONZO BARBOSA FARIAS
  •  

    PRODUÇÃO DE SURFACTANTES VERDES EM ESCALA SEMI-INDUSTRIAL PARA APLICAÇÃO NA REMOÇÃO DE PETRODERIVADOS.

  • Orientador : LEONIE ASFORA SARUBBO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEONIE ASFORA SARUBBO
  • VALDEMIR ALEXANDRE DOS SANTOS
  • RAQUEL DINIZ RUFINO
  • MOHAND BENACHOUR
  • SERGIO PERES RAMOS DA SILVA
  • Data: 14/06/2022
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A ciência tem contribuído muito para o avanço da tecnologia e inovação de processos produtivos e de suas aplicações. Nesse contexto, a obtenção de produtos de limpeza torna-se indispensável em diferentes ambientes profissionais, especialmente no setor industrial. Plantas industriais movidas a óleo pesado apresentam problemas com vazamentos em diferentes partes do sistema, como durante o transporte do óleo, a lubrificação de motores e equipamentos e falhas mecânicas. A maioria dos surfactantes, agentes tensoativos desengordurantes, e os solventes que compõem a formulação dos detergentes comumente usados para a limpeza de superfícies cobertas de graxa são sintéticos, não biodegradáveis e tóxicos, trazendo riscos para o meio ambiente e para a saúde dos operários envolvidos no processo de limpeza. Neste sentido, surfactantes verdes, de natureza biodegradável e toxicidade reduzida, sintetizados a partir de matérias-primas renováveis por modificação química (surfactantes de base renovável) ou derivados de microrganismos (biossurfactantes) e plantas (surfactantes vegetais), têm sido amplamente estudados em substituição aos surfactantes químicos como soluções atrativas e eficientes em processos de descontaminação. Neste trabalho, inicialmente, cepas das bactérias Pseudomonas cepacia CCT 6659, Pseudomonas aeruginosa UCP 0992, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 e Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145 foram avaliadas como produtoras de biossurfactantes em meios contendo diferentes combinações e tipo de substratos sob várias condições de cultivo. O biossurfactante produzido pela P. aeruginosa ATCC 10145 cultivada em meio mineral composto por 5.0% de glicerol e 2.0% de glicose foi selecionado para formular um biodetergente capaz de remover óleo pesado. O biossurfactante foi capaz de reduzir a tensão superficial do meio para 26,40 mN/m, com um rendimento de aproximadamente 12,00 g/L. O biossurfactante emulsificou 97,40% e dispersou 98,00% do óleo de motor. Em seguida, o biodetergente formulado com 0,5% do biossurfactante, 20% de solvente natural, 2,0% de álcool graxo e 0,5% de goma estabilizante foi avaliado frente ao microcrustáceo Artemia salina e a sementes do vegetal Brassica oleracea, demonstrando baixa toxicidade. O detergente também foi comparado com formulações comerciais. A estabilidade do biodetergente foi avaliada para variações volumétricas (4 - 10 litros) e tempos de agitação (5 - 10 minutos) a 3200 rpm em 80°C. A estabilidade a longo prazo (365 dias) e a eficiência de remoção do óleo combustível OCB1 em pisos e superfícies metálicas também foram avaliadas. Os resultados demonstraram que a interação entre as condições de processamento influenciaram nas características finais do produto, com destaque para o tempo de agitação de 7 minutos, para o qual atingiu-se aproximadamente 100% de estabilidade da formulação. O biodetergente apresentou alta eficiência, com resultados de 100% de remoção de óleo OCB1 impregnado nas superfícies. Na última etapa foi realizado o scale-up de produção do biodetergente em uma unidade piloto industrial de 600 L por batelada construída com base no aperfeiçoamento da formulação em escala laboratorial. O biodetergente obtido em larga escala apresentou biodegradabilidade, ausência de toxicidade, estabilidade e máxima eficiência na remoção de óleo OCB1 (100%) em diferentes condições de aplicação e para superfícies variadas (metálica, plástica, concreto). Dessa forma, o biodetergente produzido apresentou-se como uma inovação tecnológica por ser um novo produto, não existente no mercado. Um estudo preliminar de custo do produto final demonstrou que o biodetergente é viável para aplicação comercial.


  • Mostrar Abstract
  • Science has contributed a lot to the advancement of technology and innovation in production processes and their applications. In this context, obtaining cleaning products becomes indispensable in different professional environments, especially in the industrial sector. Industrial plants powered by heavy oil have problems with leaks in different parts of the system, such as during oil transport, lubrication of engines and equipment, and mechanical failures. Most surfactants, surfactants, degreasing agents, and solvents that make up the formulation of detergents commonly used for cleaning grease-covered surfaces are synthetic, non-biodegradable and toxic, posing risks to the environment and the health of workers involved in the process. cleaning process. In this sense, green surfactants, of a biodegradable nature and reduced toxicity, synthesized from renewable raw materials by chemical modification (renewable-based surfactants) or derived from microorganisms (biosurfactants) and plants (vegetable surfactants), have been widely studied to replace chemical surfactants as attractive and efficient solutions in decontamination processes. In this work, initially, strains of the bacteria Pseudomonas cepacia CCT 6659, Pseudomonas aeruginosa UCP 0992, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145 were evaluated as producing biosurfactants in media containing different combinations and types of substrates under different culture conditions. The biosurfactant produced by P. aeruginosa ATCC 10145 grown in a mineral medium composed of 5.0% glycerol and 2.0% glucose was selected to formulate a biodetergent capable of removing heavy oil. The biosurfactant was able to reduce the surface tension of the medium to 26.40 mN/m, with a yield of approximately 12.00 g/L. The biosurfactant emulsified 97.40% and dispersed 98.00% of the engine oil. Then, the biodetergent formulated with 0.5% of the biosurfactant, 20% of natural solvent, 2.0% of fatty alcohol and 0.5% of stabilizing gum was evaluated against the microcrustacean Artemia salina and the seeds of the vegetable Brassica oleracea, demonstrating low toxicity. The detergent was also compared with commercial formulations. The stability of the biodetergent was evaluated for volumetric variations (4 - 10 liters) and stirring times (5 - 10 minutes) at 3200 rpm at 80°C. The long-term stability (365 days) and the removal efficiency of OCB1 fuel oil from floors and metal surfaces were also evaluated. The results showed that the interaction between the processing conditions influenced the final characteristics of the product, with emphasis on the stirring time of 7 minutes, for which approximately 100% stability of the formulation was reached. The biodetergent showed high efficiency, with results of 100% removal of OCB1 oil impregnated on the surfaces. In the last stage, the scale-up of biodetergent production was carried out in an industrial pilot unit of 600 L per batch built based on the improvement of the formulation on a laboratory scale. The biodetergent obtained on a large scale showed biodegradability, absence of toxicity, stability and maximum efficiency in the removal of OCB1 oil (100%) under different application conditions and for different surfaces (metallic, plastic, concrete). In this way, the biodetergent produced was presented as a technological innovation for being a new product, not existing in the market. A preliminary final product cost study demonstrated that the biodetergent is viable for commercial application.

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  • PAULO HENRIQUE DA SILVA
  • PIGMENTOS E SURFACTANTES NATURAIS E SINTÉTICOS ELETROGÊNICOS APLICADOS COMO MEDIADORES ELETROQUÍMICOS PARA A GERAÇÃO DE ENERGIA LIMPA.

  • Orientador : GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • VALDEMIR ALEXANDRE DOS SANTOS
  • MARCOS ANTONIO BARBOSA DE LIMA
  • ROSILEIDE FONTENELE DA SILVA ANDRADE
  • Data: 28/06/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • A Célula a combustível microbiana (CCM) é um dispositivo que gera energia elétrica a partir de processos bioquímicos utilizando micro-organismos ou enzima, em seus compartimentos catódico e anódico, e se apresenta como uma alternativa ambientalmente amigável e viável. Mediadores eletroquímicos são substâncias que apresentam capacidade de reduzir e oxidar (sistema redox), a fim de servir como meio de transporte para elétrons nas CCM otimizando o processo de geração de energia. Neste trabalho foi realizado inicialmente, a produção de pigmentos vermelho por AspergIllus sp. UCP1349 e verde por Penicillium sp. UCP1152, fungos isolados de solos do bioma caatinga, sendo avaliados em função das propriedades redox como mediadores eletroquímicos em uma CCM. As análises foram realizadas através de ciclovoltametria dos pigmentos com soluções de KCl e de H3PO4, como analitos de suporte, com um potencial de varredura de- 1,0V a 1,0V, velocidade de 0,1Vs-1 eM um sistema composto por três eletrodos: eletrodo de trabalho de carbono vítreo; contra eletrodo de fio de platina; eletrodo de referência Ag/AgCl (KCl). Os resultados das análises mostraram que os pigmentos apresentam pares redox para aplicação como mediadores eletroquímicos. Os pigmentos foram introduzidos em um cátodo de 200ml em três concentrações diferentes (1mg/L, 2mg/L e 5mg/L) da CCM contendo a enzima lacase comercial DE Trametes versicolor a 200 U/L-1. O ânodo de 100ml foi preenchido com ferrocianeto de potássio a 20mM. Os resultados obtidos sugerem que as enzimas muito ativas e os pigmentos isolados dos fungos estudados geram a possibilidade futura de um sistema acoplado de dois ou mais microorganismos eletroativos. Estudos foram conduzidos com o pigmento natural bicaverina isolado de Fusarium oxysporum UCP 1624, com o objetivo de demonstrar a capacidade eletroativa no transporte de elétrons, sendo comparado com vermelho congo (pigmento sintético), como mediadores eletroquímicos em uma CCM. Investigações inovadoras foram realizadas com surfactantes sintéticos (Triton x-100, Tween 80 e Tween 20) e com biossurfactante polimérico isolado de Issatchenkia orientalis UCP1603, a fim de avaliar a capacidade de transporte de elétrons como mediador eletroquímico, em câmara catódica e avaliar uma possível aplicação futura em biorremediação, considerando uma ação simultânea no sistema interior, com geração de energia em uma CCM, cujos resultados obtidos fazem parte de um deposito de propriedade intelectual. Foi utilizada uma célula a combustível microbiana com compartimento catódico e um anódico, ambos com 200 mL de volume contendo um eletrodo placa de grafite explodido com área de 9 cm² cada. O cátodo com uma solução contendo Lacase comercial de Trametes versicolor com 10 ppm das substâncias analizadas, e um anodo com uma solução de ferrocianeto de potássio a 20 mmol.L-1. Como sistema de troca catiônica foi utilizada uma ponte salina de 5 cm em ágar com KCl a 3M ligando os dois compartimentos. Os resultados mostraram um aumento na geração energética das células com a aplicação das substancias estudadas como mediadores eletroquímicos. O vermelho congo, se destacou como a maior produção energética de 273 mA.Cm-2, porém foi pouco estável além de elevada toxicidade e degradação pela Lacase. A bicaverina apresentou uma queda mais branda com valor enegético de 230 mA.Cm-2 e uma eficiencia, demonstrando assim, maior estabilidade. Entre os surfactantes químicos, o Triton x-100 demosntrou maior valor energético de 235 mA.Cm-2, além da maior estabilidade em relação ao tween 20 e tween 80. O biosurfactente apresentou a menor resposta energética com 177 mA.Cm-2, porém sua produção pode ser associada a possibilidade futura de produção in situ na CCM, mostrando potencial de utilização a longo prazo.


  • Mostrar Abstract
  • The microbial fuel cell (MCC) is a device that generates electrical energy from biochemical processes using microorganisms or enzymes, in its cathodic and anodic compartments, and presents itself as an environmentally friendly and viable alternative. Electrochemical mediators are substances that can reduce and oxidize (redox system), to serve as a means of transport for electrons in the MCC, optimizing the energy generation process. In this work, the production of red pigments by AspergIllus sp. UCP1349 and green by Penicillium sp. UCP1152, fungi isolated from soils of the caatinga biome, being evaluated in terms of redox properties as electrochemical mediators in a CCM. The analyzes were carried out through cyclovoltametry of the pigments with KCl and H3PO4 solutions, as support analytes, with a scanning potential of -1.0V to 1.0V, speed of 0.1Vs-1 eM, a system composed of three electrodes: glassy carbon working electrode; against platinum wire electrode; reference electrode Ag/AgCl (KCl). The analysis results showed that the pigments present redox pairs for application as electrochemical mediators. The pigments were introduced into a 200ml cathode at three different concentrations (1mg/L, 2mg/L and 5mg/L) of CCM containing the commercial enzyme DE Trametes versicolor laccase at 200 U/L-1. The 100ml anode was filled with 20mM potassium ferrocyanide. The results obtained suggest that the very active enzymes and the isolated pigments of the studied fungi generate the future possibility of a coupled system of two or more electroactive microorganisms. Studies were conducted with the natural pigment bikaverin isolated from Fusarium oxysporum UCP 1624, with the objective of demonstrating the electroactive capacity in electron transport, being compared with Congo red (synthetic pigment) as electrochemical mediators in a CCM. Innovative investigations were carried out with synthetic surfactants (Triton x-100, Tween 80 and Tween 20) and with polymeric biosurfactant isolated from Issatchenkia orientalis UCP1603, in order to evaluate the electron transport capacity as an electrochemical mediator, in a cathodic chamber and to evaluate a possible future application in bioremediation, considering a simultaneous action in the interior system, with energy generation in a CCM, whose results are part of an intellectual property deposit. A microbial fuel cell with cathodic and anodic compartments, both with 200 mL of volume, containing an exploded graphite plate electrode with an area of 9 cm² each was used. The cathode with a solution containing commercial Trametes versicolor laccase with 10 ppm of the analyzed substances, and an anode with a solution of potassium ferrocyanide at 20 mmol.L-1. As a cation exchange system, a 5 cm salt bridge in agar with 3M KCl was used, connecting the two compartments. The results showed an increase in the energy generation of the cells with the application of the substances studied as electrochemical mediators. Congo red stood out as the highest energy production of 273 mA.Cm-2, but it was not very stable in addition to high toxicity and degradation by laccase. Bikaverin showed a milder drop with an energy value of 230 mA.Cm-2 and an efficiency, thus demonstrating greater stability. Among the chemical surfactants, Triton x-100 showed the highest energy value of 235 mA.Cm-2, in addition to the highest stability in relation to tween 20 and tween 80. The biosurfactant showed the lowest energy response with 177 mA.Cm-2, however, its production can be associated with the possibility of future in situ production in the CCM, showing potential for long-term use.

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  • TAINÃ CRISIA DE SOUZA FONSECA
  • Produção e caracterização de biossurfactantes isolados de Issatchenkia orientalis UCP 1603 e Enterobacter cloacae UCP 1597 com potencial de aplicação na agricultura.

  • Orientador : GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • MARCOS ANTONIO BARBOSA DE LIMA
  • JULIANA MOURA DE LUNA
  • ROSILEIDE FONTENELE DA SILVA ANDRADE
  • Data: 28/07/2022
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • Os biossurfactantes são compostos de superfície ativa, produzidos por via microbiana e utilizam substratos renováveis, reduzindo a tensão superficial e interfacial, oferecendo várias vantagens sobre os surfactantes sintéticos, como baixa toxicidade e alta biodegradabilidade, e permanecem ativos em pH, temperatura e salinidade extremas. Neste sentido, investigações foram realizadas com a levedura c Issatchenkia orientalis UCP 1603 na bioconversão de resíduos renováveis (óleo de soja pós-fritura, manipueira e milhocina) na produção de biossurfactante aplicando um Planejamento Fatorial Completo 2 3 , 10% de inóculo, incubado a temperatura de 28°C, sob agitação orbital de 150rpm, por 72h. Os resultados demonstraram que o ensaio 4 (3,5% de milhocina, 6,5% de óleo de soja residual e 3,5% de manipueira), apresentou a maior redução de tensão superficial (29,9mN/m). A partir da condição selecionada estudos foram realizados com o cultivo de I. orientalis UCP 1603 em frascos de Fernbach contendo (2 L) do meio de produção e 10% de inóculo, incubado a 28°C, 150 rpm por 72 h. A fermentação apresentou um rendimento de 4,0242 de biossurfactante recuperado por precipitação do líquido metabólico livre de células com etanol a 70% (2:1 v/v). O biossurfactante isolado apresentou tensão superficial de 28,7 mN/mm), concentração micelar crítica-CMC de 800 mg/L, natureza polipeptídica, caráter aniônico, elevada estabilidade em condições extremas (pH 4-10, salinidade 5-25% e temperatura de 5-100°C) e ausência de toxicidade para sementes de repolho (Brassica oleracea) e alface (Lactuca sativa). Outros estudos realizados com o biossurfactante isolado de I. orientalis UCP 1603 na concentração de 10mg/200mL demonstraram o seu efeito na indução da germinação de sementes de jucá (Libidibia ferrea), planta nativa do Brasil, bem adaptada ao semiárido que apresenta dificuldades no processo de germinação. O biossurfactante induziu a quebra de dormência com germinação das sementes de jucá em 10 dias, influenciando ao aumento da raiz e do hipocótilo, demonstrando elevado potencial biotecnológico para a agricultura. Esses resultados constituem uma reserva de direitos autorais. E ainda, a fermentação submersa com a bactéria Enterobacter clocae UCP 1597 utilizando o substrato alternativo óleo de soja pós-fritura em base salina, reduziu a tensão superficial para 30,5 mN/m, interfacial 2,3 mN/m, rendimento do biossurfactante extraído com acetato de etila foi de 1,3g/L e CMC do líquido metabólico de 70%. O biossurfactante não apresentou toxicidade para sementes de repolho (Brassica oleracea). A estabilidade na faixa de pH 4-10 e valores extremos de temperatura e salinidade, demostrado um caráter iônico, halotolerante e termoestável. As investigações realizadas demonstraram o elevado potencial biotecnológico de Issatchenkia orientalis UCP 1603 e de Enterobacter clocae UCP 1597, respectivamente, com resultados promissores e inovadores que contribuem para o futuro da agrobiotecnologia, além de demonstrar a necessidade de uso da bioeconomia circular na conversão de resíduos agroindustriais.


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  • Biosurfactants are surface-active compounds, produced microbially and using renewable substrates, reducing surface and interfacial tension, offering several advantages over synthetic surfactants, such as low toxicity and high biodegradability, and they remain active at extreme pH, temperature and salinity. In this sense, investigations were carried out with the yeast c Issatchenkia orientalis UCP 1603 in the bioconversion of renewable residues (post-frying soybean oil, cassava wastewater and corn) in the production of biosurfactant, applying a Full Factorial Design 23, 10% inoculum, incubated at temperature of 28°C, under orbital agitation of 150rpm, for 72h. The results showed that test 4 (3.5% cornstarch, 6.5% residual soybean oil and 3.5% cassava) showed the greatest reduction in surface tension (29.9mN/m). From the selected condition, studies were carried out with the cultivation of I. orientalis UCP 1603 in Fernbach flasks containing (2 L) of the production medium and 10% of inoculum, incubated at 28°C, 150 rpm for 72 h. The fermentation showed a yield of 4.0242 of biosurfactant recovered by precipitating the cell-free metabolic liquid with 70% ethanol (2:1 v/v). The isolated biosurfactant presented surface tension of 28.7 mN/mm), critical micellar concentration-CMC of 800 mg/L, polypeptide nature, anionic character, high stability under extreme conditions (pH 4-10, salinity 5-25% and temperature 5-100°C) and no toxicity to cabbage (Brassica oleracea) and lettuce (Lactuca sativa) seeds. Other studies carried out with the biosurfactant isolated from I. orientalis UCP 1603 at a concentration of 10mg/200mL demonstrated its effect in inducing the germination of jucá (Libidibia ferrea) seeds, a plant native to Brazil, well adapted to the semiarid region that presents difficulties in the process of germination. The biosurfactant induced dormancy breaking with the germination of jucá seeds in 10 days, influencing the increase of the root and hypocotyl, demonstrating high biotechnological potential for agriculture. These results constitute a copyright reservation. Furthermore, the submerged fermentation with the bacterium Enterobacter clocae UCP 1597 using the alternative substrate post-frying soybean oil in saline, reduced the surface tension to 30.5 mN/m, interfacial 2.3 mN/m, biosurfactant yield extracted with ethyl acetate was 1.3g/L and CMC of the metabolic liquid was 70%. The biosurfactant showed no toxicity to cabbage seeds (Brassica oleracea). The stability in the range of pH 4-10 and extreme values of temperature and salinity, demonstrated an ionic, halotolerant and thermostable character. The investigations carried out showed the high biotechnological potential of Issatchenkia orientalis UCP 1603 and Enterobacter clocae UCP 1597, respectively, with promising and innovative results that contribute to the future of agrobiotechnology, in addition to demonstrating the need to use the circular bioeconomy in the conversion of agro-industrial waste .

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  • JACKSON DE MENEZES BARBOSA
  • OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTINOCICEPTIVA DE COMPLEXO DE INCLUSÃO CONTENDO O MONOTERPENO CÂNFORA EM β-CICLODEXTRINA.

  • Orientador : JACKSON ROBERTO GUEDES DA SILVA ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JACKSON ROBERTO GUEDES DA SILVA ALMEIDA
  • MATEUS MATIUZZI DA COSTA
  • MARIA HELENA TAVARES DE MATOS
  • JULLYANA DE SOUZA SIQUEIRA QUINTANS
  • JOSÉ LAMARTINE SOARES SOBRINHO
  • Data: 29/07/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • Os produtos naturais têm surgido como uma alternativa na busca de novos fármacos para o tratamento da dor. A incorporação das ciclodextrinas (CDs) em sistemas farmacêuticos é uma estratégia promissora para produção de novos fármacos, no incremento da solubilidade, estabilidade e biodisponibilidade de medicamentos. Dessa forma, foi avaliado a atividade antinociceptiva de cânfora (CF) e seu complexo de inclusão em β-ciclodextrina (CF- βc). O complexo cânfora em β-ciclodextrina foi preparado a partir das misturas físicas dos componentes CF e Bc e posteriormente foi liofilizado. A caracterização físicoquímica do complexo foi realizado por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR), Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e Docking Molecular. Para a avaliação antinociceptiva, os camundongos foram tratados com as doses de 200 e 400 mg/kg, v.o de CF e CF-βc, nos seguintes modelos farmacológicos: contorções abdominais induzido por ácido acético, teste de formalina e nocicepção por calor (placa quente). Na elucidação do mecanismo de ação da atividade antinociceptiva de CF, alguns antagonistas farmacológicos foram utilizados através do teste de formalina. Cânfora e CF- Bc apresentaram efeito antinociceptivo, envolvendo as vias opioide, serotoninérgica (5HT3), canais para potássio sensíveis ao ATP (KATP) e receptores muscarínicos. Também foi investigado a atividade antinociceptiva orofacial de CF e CF-βc, induzido por formalina, capsaicina e glutamato, em que foi evidenciado o efeito antinociceptivo orofacial, possivelmente envolvendo os receptores opióide e TRPV1. A avaliação pelo teste de rota rod e campo aberto não evidenciou alteração no controle motor. Dessa forma, os resultados apresentam o potencial terpêutico de cânfora para obtenção de produtos farmacológicos no tratamento de dor.


  • Mostrar Abstract
  • Natural products have emerged as an alternative in the search for new drugs to treat pain. The incorporation of cyclodextrins (CDs) in pharmaceutical systems is a promising strategy for the production of new drugs, increasing the solubility, stability and bioavailability of drugs. Thus, the antinociceptive activity of camphor and its inclusion complex in β-cyclodextrin (CF-βc) were evaluated. The camphor complex in β-cyclodextrin was prepared from physical mixtures of CF and βc components, which were later lyophilized. The physicochemical characterization of the complex was performed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and Molecular Docking.For the antinociceptive evaluation, mice were treated with doses of 200 and 400 mg/kg, v.o of CF and βc, in different pharmacological models: acetic acid-induced abdominal contortions, formalin test and heat nociception (hot plate). In order to elucidate the mechanism of action, the antinociceptive activity of CF, some pharmacological antagonists were used, through the formalin test. Camphor and CF-βc showed an antinociceptive effect, involving opioid, serotoninergic (5HT3), ATP-sensitive potassium channels (KATP) and muscarinic receptors. We also investigated the orofacial antinociceptive activity of CF and CF-βc, induced by formalin, capsaicin and glutamate, in which the orofacial antinociceptive effect was evidenced, possibly involving the opioid and TRPV1 receptors.The evaluation by the rota rod and open field tests did not show any alteration in motor control. Thus, the results show the therapeutic potential of camphor for obtaining pharmacological products in the treatment of pain.

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  • MARIANA DE FRANCA OLIVEIRA DA SILVA
  • EFEITO DO TRATAMENTO COM NANOEMULSÃO DE ÓLEO RICO EM CBD SOBRE O COMPORTAMENTO E MORFOLOGIA TESTICULAR DE RATOS COM AUTISMO INDUZIDO POR ÁCIDO VALPRÓICO.

  • Orientador : VALDEMIRO AMARO DA SILVA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALDEMIRO AMARO DA SILVA JUNIOR
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • FERNANDA CAROLINA RIBEIRO DIAS
  • BRUNO MENDES TENORIO
  • FERNANDA DAS CHAGAS ÂNGELO MENDES TENÓRIO
  • Data: 13/10/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • O autismo é uma condição heterogênea do neurodesenvolvimento que se inicia na infância, e é caracterizado pelo comprometimento da comunicação, do desenvolvimento social e cognitivo, além de um comportamento estereotipado e interesse restrito do indivíduo. O canabidiol (CBD) é um canabinóide lipofílico, que apresenta efeitos farmacológicos no sistema nervoso central que podem trazer benefícios aos indivíduos autistas uma vez que não há tratamento medicamentoso-padrão disponível que atue junto as alterações nucleares da enfermidade. Nanoemulsões são sistemas de entrega que aumentam a solubilidade em água e a biodisponibilidade de compostos lipofílicos como o canabidiol. Este estudo propôs a incorporação de um óleo rico em canabidiol em uma nanoemulsão, assim como avaliou o efeito dessa nanoemulsão sobre alterações comportamentais e sobre alterações morfológicas testiculares em um modelo animal de autismo induzido por ácido valpróico (VPA). Para tanto, foram desenvolvidas formulações (nanoemulsões) com óleo de CBD em diferentes concentrações e as características macroscópicas e físico-químicas foram avaliadas. As nanoemulsões se mostraram estáveis após o estresse térmico e centrifugação, e apresentaram um tamanho de gotícula menor que 200 nm, além de um índice de polidispersidade e potencial zeta reduzido, caracterizando a homogeneidade das mesmas. Para a indução do autismo, ratas receberam 500 mg/kg de ácido valpróico (VPA) diluído em solução salina por via intraperitoneal durante o período pré-natal conforme modelo experimental descrito na literatura. A avaliação comportamental foi realizada a partir de cinco testes de comportamentos nos quais foram avaliados a ansiedade, a atividade locomotora e exploratória, estereotipias, índice de sociabilidade e índice de preferência social. Os animais expostos ao VPA durante o período pré-natal apresentaram um aumento da ansiedade e das estereotipias, e uma redução da atividade exploratória, do índice de sociabilidade e índice de preferência social, alterações comportamentais compatíveis com o autismo. A análise das alterações morfométricas testiculares foi realizada a partir da análise da morfometria dos túbulos seminíferos, densidade volumétrica e volume dos componentes tubulares, percentagem e volume dos componentes do intertúbulo, e parâmetros estereológicos e morfométricos da células de Leydig. A exposição pré-natal ao VPA gerou um aumento do tamanho testicular, do diâmetro, volume e comprimento dos túbulos seminíferos, diâmetro do lúmen, índice túbulo somático, índice epitélio somático, assim como aumentou o volume do núcleo e do citoplasma das células de Leydig. Por outro lado, a exposição ao VPA reduziu a altura e densidade volumétrica do epitélio, assim como diminuiu os níveis séricos de testosterona. O tratamento com as nanoemulsões de CBD foi efetivo em reverter tanto as alterações comportamentais compatíveis com o autismo, como as alterações morfológicas testiculares e redução dos níveis de testosterona geradas pela exposição pré-natal ao ácido valpróico.


  • Mostrar Abstract
  • Autism is a heterogeneous neurodevelopmental condition that begins in childhood and is characterized by impaired communication, social, and cognitive development, in addition to stereotyped behavior and restricted interest of the individual. Cannabidiol (CBD) is a lipophilic cannabinoid, which has pharmacological effects on the central nervous system that can benefit autistic individuals since there is no standard drug treatment available that works with the nuclear changes of the disease. Nanoemulsions are delivery systems that increase the water solubility and bioavailability of lipophilic compounds such as cannabidiol. This study proposed the incorporation of a cannabidiol-rich oil into a nanoemulsion, as well as evaluate the effect of this nanoemulsion on behavioral changes and on testicular morphological changes in an animal model of valproic acid (VPA)-induced autism. For that, formulations (nanoemulsions) with CBD oil in different concentrations were developed and the macroscopic and physicochemical characteristics were evaluated. The nanoemulsions were stable after thermal stress and centrifugation, and showed a droplet size smaller than 200 nm, in addition to a polydispersity index and reduced zeta potential, characterizing their homogeneity. For the induction of autism, rats received 500 mg/kg of valproic acid (VPA) diluted in saline intraperitoneally during the prenatal period, according to the experimental model described in the literature. The behavioral assessment was performed using five behavioral tests in which anxiety, locomotor and exploratory activity, stereotypies, sociability index, and social preference index were evaluated. Animals exposed to VPA during the prenatal period showed an increase in anxiety and stereotypes, and a reduction in exploratory activity, in the sociability index and in the social preference index, behavioral changes were compatible with autism. The analysis of testicular morphometric changes was performed from the analysis of seminiferous tubule morphometry, volumetric density and volume of tubular components, percentage and volume of intertubular components, and stereological and morphometric parameters of Leydig cells. Prenatal exposure to VPA generated an increase in testicular size, diameter, volume, and length of the seminiferous tubules, lumen diameter, tubule somatic index, somatic epithelium index, as well as an increase in the volume of the nucleus and cytoplasm of Leydig cells. . On the other hand, exposure to VPA reduced the height and volumetric density of the epithelium, as well as decreased serum testosterone levels. Treatment with CBD nanoemulsions was effective in reversing both behavioral changes compatible with autism, as well as testicular morphological changes and reduction of testosterone levels generated by prenatal exposure to valproic acid.

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  • EMANUELLA CHIARA VALENÇA PEREIRA
  • DESENVOLVIMENTO DE FORMULAÇÕES FARMACÊUTICAS ANTI-INFLAMATÓRIAS À BASE DE HSPT@ZIF-8

  • Orientador : LARISSA ARAÚJO ROLIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LARISSA ARAÚJO ROLIM
  • MARIA HELENA TAVARES DE MATOS
  • PEDRO JOSÉ ROLIM NETO
  • SALVANA PRISCYLLA MANSO COSTA
  • RAIMUNDO GONÇALVES DE OLIVEIRA JÚNIOR
  • Data: 31/10/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • A hesperetina é um produto do metabolismo secundário vegetal, sendo classificada como um flavonoide e possui diversas atividades relatadas na literatura como antioxidante, antibacteriana, antiviral, neuroprotetora, anticâncer, quimiopreventiva e com maior destaque, ação anti-inflamatória. Para que seja utilizada como fármaco a hesperetina precisou ter sua taxa de dissolução melhorada a partir do desenvolvimento do sistema de liberação modificada HSPT@ZIF-8 utilizando como carreador a MOF ZIF-8. Este trabalho objetivou realizar uma revisão da literatura sobre a utilização das MOFs como excipientes farmacêuticos e o desenvolvimento de uma formulação farmacêutica utilizando o sistema HSPT@ZIF-8 com atividade anti-inflamatória. Assim, uma revisão da literatura foi realizada utilizando as bases de dados internacionais (PubMed, Scopus, ScienceDirect e Web of Science) constando-se que as MOFs são materiais promissores para aplicação biomédica incluindo seu uso como carreadores de fármacos capazes de modular a liberação de fármacos. Para dar início ao desenvolvimento da formulação foi avaliada a toxicidade aguda por via oral in vivo do sistema HSPT@ZIF-8. Em seguida foram desenvolvidas suspensões farmacêutica de base aquosa contendo como princípio ativo o sistema HSPT@ZIF-8, a hesperetina isolada e a ZIF-8. As suspensões foram submetidas a avaliação organoléptica, teor de hesperetina, pH, viscosidade, redispersabilidade, análise morfológica por microscopia e também à avaliação da atividade anti-inflamatória por meio do modelo in vivo de edema de pata induzido por carragenina. As suspensões farmacêuticas apresentaram bons parametros de qualidade como cor, odor e sabor agradáveis, pH compatível com a estabilidade do princípio ativo, sendo facilmente redispersível e sem a formação de cake e com comportamento reológico pseudoplático já esperado para esse tipo de formulação. O teste de toxicidade aguda oral demonstrou que o sistema HSPT@ZIF-8 é seguro nessas condições até a dosagem máxima de 2000mg/Kg. Na avaliação da atividade anti-inflamatória in vivo foi demonstrada a atividade anti-inflamatória já esperada pela hesperetina, entretanto, notouse que esta é independente da dose. Foi demonstrado que o sistema HSPT@ZIF-8 apresentou atividade anti-inflamatória superior a da hesperetina isolada, também foi demonstrados que a veiculação do sistema em uma suspensão farmacêutica não alterou a sua atividade anti-inflamatória. Assim, esse trabalho evidenciou que as MOFs podem são ótimas alternativas para serem utilizadas como excipientes farmacêuticos na obtenção de sistemas de liberação modificada de fármacos. Foi desenvolvida uma suspensão farmacêutica contendo como princípio ativo o sistema HSPT@ZIF-8 que apresentou bons parametros de qualidade e atividade anti-inflamatória superior a hesperetina isolada.


  • Mostrar Abstract
  • Hesperetin is a product of secondary plant metabolism, classified as a flavonoid and has several activities reported in the literature as antioxidant, antibacterial, antiviral, neuroprotective, anticancer, chemopreventive and, most notably, anti-inflammatory. In order to be used as a drug, hesperetin needed to have its dissolution rate improved from the development of the modified release system HSPT@ZIF-8 using MOF ZIF-8 as carrier. This work aimed to conduct a literature review on the use of MOFs as pharmaceutical excipients and the development of a pharmaceutical formulation using the HSPT@ZIF-8 system with anti-inflammatory activity. Thus, a literature review was carried out using international databases (PubMed, Scopus, ScienceDirect and Web of Science) showing that MOFs are promising materials for biomedical application, including their use as drug carriers capable of modulating the release of pharmaceuticals. To initiate the development of the formulation, the acute in vivo oral toxicity of the HSPT@ZIF-8 system was evaluated. Then, aqueous-based pharmaceutical suspensions containing the HSPT@ZIF-8 system, isolated hesperetin and ZIF-8 as active principle were developed. The suspensions were submitted to organoleptic evaluation, hesperetin content, pH, viscosity, redispersability, morphological analysis by microscopy and also to the evaluation of anti-inflammatory activity through the in vivo model of paw edema induced by carrageenan. The pharmaceutical suspensions showed good quality parameters such as pleasant color, odor and taste, pH compatible with the stability of the active ingredient, being easily redispersible and without cake formation and with pseudoplastic rheological behavior already expected for this type of formulation. The oral acute toxicity test demonstrated that the HSPT@ZIF-8 system is safe under these conditions up to a maximum dosage of 2000mg/Kg. In the evaluation of the antiinflammatory activity in vivo, the anti-inflammatory activity expected by hesperetin was demonstrated, however, it was noted that it is independent of the dose. It was demonstrated that the HSPT@ZIF-8 system presented anti-inflammatory activity superior to that of isolated hesperetin, it was also demonstrated that the placement of the system in a pharmaceutical suspension did not alter its anti-inflammatory activity. Thus, this work showed that MOFs can be great alternatives to be used as pharmaceutical excipients in obtaining modified drug delivery systems. A pharmaceutical suspension containing the HSPT@ZIF-8 system as active ingredient was developed, which presented good quality parameters and anti-inflammatory activity superior to isolated hesperetin.

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  • GEISY MUNIZ DE LEMOS
  • Perfil da microbiota oral em adolescentes obesos, com sobrepeso e eutróficos.

  • Orientador : MARIA TEREZA CARTAXO MUNIZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA TEREZA CARTAXO MUNIZ
  • RAQUEL PEDROSA BEZERRA
  • VALDEMIRO AMARO DA SILVA JUNIOR
  • CRISTINA MARIA MENDES RESENDE
  • SINARA MÔNICA VITALINO DE ALMEIDA
  • Data: 31/10/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • O objetivo desse estudo é associar a obesidade ao perfil da microbiota oral em adolescentes eutróficos, com sobrepeso e com obesidade. Em 2015 a taxa de aumento da obesidade infantil em muitos países foi maior do que a taxa de aumento da obesidade adulta, podendo levar a futuros declínios na expectativa de vida e gerando preocupação com os riscos à saúde associados. Distúrbios intestinais e da microbiota oral têm sido observados em adultos e adolescentes obesos, apontando para possíveis mecanismos relacionados à obesidade, incluindo aumento do estresse oxidativo, inflamação sistêmica de baixo grau, resistência à insulina, entre outros agravos. Nos últimos tempos vem sendo relatada uma potencial relação entre o ganho de peso infantil e a microbiota oral, devido a percepção da composição distinta na microbiota oral de crianças com maior ganho de peso. Neste trabalho-se realizou duas etapas de experimentos, a fim de padronizar a técnica e realizar as análise após a identificação da melhor técnica. Foram coletados saliva não estimulada, enxaguatório bucal, escovado citológico oral e biofilme oral, gerando 124 amostras, 1 para cada tipo de coleta por adolescente,  para padronização da detecção do gene 16SrRNA, Firmicutes e Bacteroidetes. Inicialmente testou-se os primers previamente para avaliação de carga dos Firmicutes, Bacteroidetes e 16S rRNA, observando-se uma porcentagem maior de amostras que detectaram DNA bacteriano no biofilme oral. Em seguida avaliou-se a composição da microbiota oral de 31 adolescentes, 14 (45,16 %) do sexo feminino e 17 (54,84%) do sexo masculino, dentre eles classificou-se dois grupos através do estado nutricional avaliado pelo IMC:  eutróficos, compondo o grupo E e sobrepesos e obesos compondo o grupo SO, obtendo-se 9 adolescentes (29,03%) para o grupo SO e 22 adolescentes (70,97%) para o grupo E.  A padronização da técnica demostrou significância para os experimentos posteriores, pois as bactérias que compõem o biofilme oral são bastante abundantes e colonizam diferentes locais da cavidade oral, incluindo os dentes. A análise da carga bacteriana  mostrou influência significativa quando associada ao peso, onde o grupo SO apresentou maior número de cópias de Firmicutes e Bacteroidetes, do sexo masculino, já os menores valores de bacteroidetes se deu em menina do grupo E, reafirmando a ideia da interação entre o metabolismo, a obesidade e os referidos filos, o que indica a relevância da avaliação e vigilância em saúde bucal para controle de casos de sobrepeso e obesidade em crianças e adolescentes.


  • Mostrar Abstract
  • The purpose of this study is to associate obesity with oral microbiota profiles in eutrophic, overweight, and obese adolescents. In 2015, the rate of increase in childhood obesity in many countries was greater than the rate of increase in adult obesity, potentially leading to future declines in life expectancy and raising concern about associated health risks. Gut and oral microbiota disturbances have been observed in obese adults and adolescents, pointing to possible obesity-related mechanisms, including increased oxidative stress, low-grade systemic inflammation, and insulin resistance, among other conditions. Recently, a potential relationship between childhood weight gain and oral microbiota has been reported, due to the perceived distinct composition in the oral microbiota of children with higher weight gain. In this work, two stages of experiments were performed, in order to standardize the technique and perform the analyses after identifying the best technique. Unstimulated saliva, mouthwash, oral cytological brushing and oral biofilm were collected, generating 124 samples, 1 for each type of collection per adolescent, to standardize the detection of 16SrRNA gene, Firmicutes and Bacteroidetes. Initially, we tested the primers previously for evaluation of the load of Firmicutes, Bacteroidetes and 16S rRNA, observing a higher percentage of samples that detected bacterial DNA in the oral biofilm. Then, the oral microbiota composition of 31 adolescents was evaluated, 14 (45.16%) females and 17 (54.84%) males. Among them, two groups were classified by nutritional status as assessed by BMI: eutrophic, making up group E, and overweight and obese, making up group OS, obtaining 9 adolescents (29.03%) for OS and 22 adolescents (70.97%) for group E.  The standardization of the technique showed significance for further experiments, because the bacteria that make up the oral biofilm are quite abundant and colonize different places in the oral cavity, including the teeth. The analysis of bacterial load showed significant influence when associated with weight, where the OS group had the highest number of copies of Firmicutes and Bacteroidetes in males, while the lowest values of bacteroidetes were found in girls from group E, reaffirming the idea of interaction between metabolism, obesity and these phylos, which indicates the relevance of evaluation and surveillance in oral health to control cases of overweight and obesity in children and adolescents.

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  • EDMO HENRIQUE MARTINS CAVALCANTE
  • COMPÓSITOS À BASE DE QUITOSANA E MAGNETITA PARA ADSORÇÃO DE DNA E APLICAÇÕES EM ANTIBACTERIANOS IMPREGNADOS COM ZnO.

  • Orientador : HELINANDO PEQUENO DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HELINANDO PEQUENO DE OLIVEIRA
  • MATEUS MATIUZZI DA COSTA
  • LEDA MARIA SARAGIOTTO COLPINI
  • RAIMUNDO CAMPOS PALHETA JÚNIOR
  • RICARDO SANTANA DE LIMA
  • Data: 09/12/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • O isolamento dos ácidos nucleicos, etapa que precede vários processos bioquímicos e de diagnóstico, é demorado ao passo que a crescente demanda de análises genômicas requer o desenvolvimento de sistemas alternativos de extração destas biomoléculas. A separação magnética de DNA tem atraído interesse por permitir sua extração a partir de meios complexos utilizando-se um sistema tampão adequado. Contudo, esses meios podem incluir genes de resistência a antibióticos que é negligenciado como poluente em efluentes e fluidos contaminados que favorecem a disseminação de cepas resistentes. Esses organismos patogênicos, embora estruturalmente simples, possuem genoma altamente plástico, o que contribui para sua diversificação e adaptação através da disseminação de genes de resistência, de virulência e de rotas metabólicas. Neste trabalho, foram produzidas fibras de Eudragit E-100®/poli(óxido de etileno)@Fe3O4 e nanopartículas de magnetita funcionalizadas com quitosana para adsorção de DNA. A fibras eletrofiadas apresentaram uma distribuição bimodal de diâmetros, formando uma estrutura não compactada e de maior resistência, sujeita à absorção por ação capilar. O processo de adsorção pelas fibras foi descrita pela isoterma Freundlich (R2 = 98,9%), com capacidade máxima de 55,14 mg.g-1 obtida experimentalmente. O modelo cinético de pseudo-segunda-ordem foi o que melhor descreveu os sistemas, afetados tanto pela disponibilidade de sítios em relação à concentração do analito quanto à força motriz para a transferência de massa. Mapeamento de ferro e fósforo por espectroscopia de energia dispersiva das fibras com DNA adsorvido mostrou correlação entre as dispersões de ambos os elementos na fibra, indicando que a presença de magnetita favoreceu a remoção do DNA da solução. A natureza porosa do material fez considerar o modelo de difusão intrapartícula de Weber-Morris, que mostrou a natureza múltipla das observações: a difusão do DNA na camada limite e no interior da fibra. A magnetita produzida através de banho ultrassônico em meio alcalino e funcionalizada com quitosana apresentou uma capacidade de adsorção maior, calculada em 80,26 mg.g-1 pelo modelo de Langmuir (R2 = 99,87%). Ambas as plataformas produzidas possuem processo de síntese simples, sem utilização de compostos
    voláteis tóxicos. Na funcionalização das nanopartículas, a utilização da quitosana se mostrou vantajosa também por ter sido facilmente disperso e convenientemente recuperado com o auxílio de um ímã externo. Oportunamente, esse biopolímero natural e abundante foi utilizado na produção de compósitos antibacterianos contra Staphylococcus aureus (ATCC 25923). Materiais à base de quitosana e óxido de zinco na forma de membranas e incorporadas em pele de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) apresentaram mecanismos que reduziram o tempo de morte como resultado da ação estabilizante da quitosana sobre o óxido metálico. As membranas de PVA-quitosana-ZnO produziram maiores halos de inibição ao passo que, entre as peles de tilápia modificadas, aquela que continha quitosana apresentou maior halo devido à redução da massa molar do polímero durante o preparo da pele. Além disso, esses materiais inibiram satisfatoriamente a formação de biofilme de S. aureus, podendo ser indicada nos casos em que a reepitelização e a cicatrização é atrasada devido à presença desse microrganismo em feridas crônicas. Diante disso, a quitosana se mostrou como como alternativa aos antimicrobianos convencionais ao interagir com o envoltório celular das bactérias levando ao extravasamento de material citosólico ao passo que pode ser aplicado na remoção de DNA disperso no meio.


  • Mostrar Abstract
  • The isolation of nucleic acids, a step that precedes several biochemical and diagnostic processes, is time consuming, whereas the growing demand for genomic analysis requires the development of alternative systems for biomolecule extraction. Magnetic separation of DNA has aroused more interest because it allows its extraction from complex media by using a suitable buffer system. However, these media can include antibiotic resistance genes that are overlooked as a pollutant in contaminated effluents and fluids, which favors the emergence of resistant strains. These pathogenic organisms, although structurally simple, have a highly plastic genome, which contributes to their diversification and adaptation through the dissemination of resistance, virulence, and metabolic pathways genes. In this work, Eudragit E-100®/poly(ethylene oxide)@Fe3O4 and chitosan-functionalized magnetite nanoparticles were produced for DNA adsorption. The diameters of electrospun fibers presented bimodal distribution, forming a non-compacted and resistant scaffold subjected to wicking. The fiber adsorption process was explained by the Freundich isotherm (R2 = 98.9%), with a maximum
    capacity of 55.14 mg.g-1 obtained experimentally. The pseudo-second-order kinetic model was the one that best characterizes the systems, affected by availability of active sites in relation to analyte concentration and the driving force for mass transfer. The mapping of iron and phosphorus by dispersive energy spectroscopy of fibers with adsorbed DNA showed a correlation between the dispersions of both elements in the material, indicating that the presence of magnetite favored the removal of DNA from the solution. The porous nature of the material led to the Weber-Morris intraparticle diffusion model, which showed the multiple nature of the observations: the diffusion of DNA in the boundary layer and inside the fiber. Magnetite produced by ultrasonic bath in alkaline medium and functionalized with chitosan had a higher adsorption capacity, calculated at 80.26 mg.g-1 using the Langmuir model (R2 = 99.87%). Both platforms have a simple synthesis process, without the use of toxic volatile compounds. In the functionalization of those nanoparticles, the use of chitosan was also advantageous because it was easily dispersed and conveniently recovered with the aid of an external magnet. In due course, this natural and abundant biopolymer was used in the production of antibacterial compounds against Staphylococcus aureus (ATCC 25923). Materials based on chitosan and zinc oxide in the form of membranes and incorporated in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) skin showed mechanisms that reduced the time of death due to the stabilizing action of chitosan on metallic oxide. The PVA-chitosan-ZnO membranes produced higher inhibition halos, whereas, among the modified tilapia skins, the one containing chitosan presented a higher as a result of the reduction of the molar mass of the polymer during skin preparation. In addition, these materials satisfactorily inhibited the formation of the S. aureus biofilm and may be indicated in cases where reepithelialization and healing are delayed due to the presence of this microorganism in chronic wounds. Therefore, chitosan has been shown to be an alternative to conventional antimicrobials when interacting with the bacterial cell envelope leading to the extravasation of cytosolic material, while it can be applied in the removal of dispersed DNA in the medium.

2021
Teses
1
  • THAE LANNE BARBOSA GAMA LINS
  • Influência da rutina sobre a ativação in vitro de folículos primordiais ovinos e contra a toxicidade ovariana induzida pela cisplatina e doxorrubicina em camundongos

  • Orientador : MARIA HELENA TAVARES DE MATOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON WEINY BARBALHO SILVA
  • ALANE PAINS OLIVEIRA DO MONTE
  • HELINANDO PEQUENO DE OLIVEIRA
  • MARIA HELENA TAVARES DE MATOS
  • XIRLEY PEREIRA NUNES
  • Data: 26/02/2021

  • Mostrar Resumo
  • Os objetivos deste estudo foram analisar os efeitos da rutina no desenvolvimento folicular após cultivo in vitro de tecido ovariano ovino e contra a toxicidade ovariana induzida pela cisplatina ou doxorrubicina em camundongos, e verificar o possível envolvimento da via fosfatidilinositol-3-quinase (PI3K) e seus membros como a proteína quinase B (AKT), fosfatase e homólogo de tensina (PTEN) e proteína Forkhead box O3 (FOXO3a) nas ações da rutina no ovário dessas espécies. Para o capítulo 1 desta tese, fragmentos de ovário ovino foram cultivados em meio essencial α-mínimo (α-MEM+) ou neste meio suplementado com 0,1; 1 ou 10 μg/mL de rutina por 7 dias. A inibição da atividade da PI3K foi realizada em fragmentos cultivados com LY294002. Foram avaliados: sobrevivência folicular, ativação e crescimento de folículos primordiais, apoptose, fosforilação de AKT (p-AKT). Os resultados mostraram que 1 μg/mL de rutina apresentou maior porcentagem de folículos normais, ativação e crescimento (P <0,05) do que α-MEM+. Após a inibição da PI3K, houve redução (P <0,05) da sobrevivência, ativação e crescimento folicular, bem como da imunolocalização da p-AKT. Para o experimento in vivo com cisplatina (capítulo 2), os camundongos foram divididos em grupos: controle, que recebeu solução salina por via oral (0,15 M); grupo controle positivo, que recebeu N-acetilcisteína (150 mg/kg, v.o.): o grupo cisplatina que recebeu cisplatina (5 mg/kg de peso corporal, i.p.); e os grupos de rutina que receberam rutina (10, 30 e 50 mg/kg, v.o.) uma vez ao dia por 3 dias. No capítulo 3, os camundongos receberam solução salina (controle, 0,15 M, i.p.) ou doxorrubicina (10 mg/kg de peso corporal, i.p.) ou foram pré e pós-tratados com rutina (10, 30 ou 50 mg/kg de peso corporal, v.o.) antes e depois da doxorrubicina (10 mg/kg de peso corporal, i.p.) uma vez ao dia por 5 dias. Ao final dos experimentos, os ovários foram coletados para avaliação da morfologia folicular, apoptose, proliferação celular, fosforilação de PTEN (p-PTEN) e FOXO3a (p-FOXO3a), níveis de espécies reativas de oxigênio (ERO), glutationa (GSH) e mitocôndrias ativas. Os resultados mostraram que a rutina (10 ou 30 mg/kg nos capítulos 2 e 3, respectivamente) manteve os folículos normais e a proliferação celular, reduziu a apoptose e aumentou os níveis de GSH e a atividade mitocondrial em comparação aos tratamentos com cisplatina ou doxorrubicina (P <0,05). Além disso, a rutina (10 mg/kg) aumentou a expressão de p-FOXO3a e reduziu p-PTEN em relação à cisplatina (capítulo 2). Em conclusão, a rutina promove a ativação de folículos primordiais e reduz a apoptose de folículos pré-antrais após cultivo in vitro de tecido ovariano ovino. Além disso, em camundongos, a rutina pode atenuar os danos ovarianos causados pelo tratamento com cisplatina e doxorrubicina através da via PI3K e seus membros. Desta forma, sugere-se que a rutina pode atuar na sobrevivência e no desenvolvimento dos folículos primordiais ovinos e pode ser utilizada como agente terapêutico antes do tratamento antineoplásico, fomentando o seu potencial biotecnológico através do redirecionamento de fármacos com a intenção de prevenir os danos ovarianos.


  • Mostrar Abstract
  • The aims of this study were to analyze the effects of rutin on the follicular development after in vitro culture of ovine ovarian tissue and against the ovarian toxicity induced by cisplatin or doxorubicin in mice, and to verify the possible involvement of the phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K) signaling pathway, and its members such as Protein kinase B (AKT), phosphatase and tension homolog (PTEN) and forkhead box O3a (FOXO3a) in the rutin actions in the ovary of these species. For chapter 1 of this thesis, ovine ovarian fragments were cultured in α-minimum essential medium alone (α-MEM+) or in this medium supplemented with 0.1; 1 or 10 μg/mL rutin (chapter 1) for 7 days. Inhibition of PI3K activity was performed in fragments cultured with LY294002. The following endpoints were analysed: follicle survival, activation and growth of primordial follicles, apoptosis and AKT phosphorylation (p-AKT). The results showed that 1 μg/mL rutin has higher percentage of normal follicles, activation and growth (P<0.05) compared to α-MEM+. After PI3K inhibition, there was a reduction (P<0.05) of follicular survival, activation and growth, as well as of p-Akt immunolocalization. For the in vivo experiment with cisplatin (chapter 2), mice were divided in groups: control, which received orally saline solution (0,15 M); the positive control group received N-acetylcysteine (150 mg/kg body weight, p.o.); the cisplatin group received cisplatin (5 mg/kg body weight, i.p.); and rutin groups received rutin (10, 30 e 50 mg/kg, v.o.) once daily for 3 days. In chapter 3, mice received saline solution (control, 0.15 M, i.p.) or doxorubicin (10 mg/kg body weight, i.p.) or they were pre and postreated with rutin (10, 30 or 50 mg/kg body weight, p.o.) before and after doxorubicin (10 mg/kg body weight, i.p.) once daily for 5 days. At the end of the experiments, the ovaries were collected for evaluation of follicular morphology, apoptosis, cell proliferation, PTEN and FOXO3a phosphorylation (p-PTEN; p-FOXO3a), and levels of reactive oxygen species (ROS), glutathione (GSH) and active mitochondria. The results showed that rutin (10 or 30 mg/kg in chapter 2 and 3, respectively) maintained the normal follicles and cell proliferation, reduced apoptosis and increased GSH levels and mitochondrial activity compared to cisplatin or doxorubicin treatments (P<0.05). Moreover, rutin (10 mg/kg) increased the expression of p-FOXO3a and reduced p-PTEN in relation to cisplatin (chapter 2). In conclusion, rutin promotes primordial follicle activation and reduces apoptosis of preantral follicles after in vitro culture of sheep ovarian tissue. In addition, in mouse, rutin can attenuate the ovarian damage caused by cisplatin and doxorubicin treatment through the PI3K pathway and its members. Thus, it is suggested that rutin can act on the survival and development of ovine primordial follicles and can be used as a therapeutic agent before antineoplastic treatment, promoting its biotechnological potential through the redirection of drugs with the intention of preventing ovarian damage.

2
  • AYNOANNE LEANDRO BARBOSA
  • EFEITOS DA AROMATERAPIA E DIFERENTES DIETAS EM ADULTOS DE Aedes aegypti: APERFEIPOANDO TÉCNICAS DE CRIAÇÃO PARA OS PROGRAMAS DE INSETOR ESTÉREIS

  • Orientador : MARIO ADRIANO AVILA QUEIROZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MICHELLE CRISTINE PEDROSA CORTEZ DO AMARAL
  • LARISSA ARAÚJO ROLIM
  • MARIA HELENA TAVARES DE MATOS
  • MARIO ADRIANO AVILA QUEIROZ
  • XIRLEY PEREIRA NUNES
  • Data: 28/07/2021

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  • Para garantir o sucesso da Técnica do Inseto Estéril (TIE) no controle de Aedes aegypti, estes devem ser competitivos sexualmente, para que tenham a capacidade de copular com as fêmeas selvagens, e assim, garantir a supressão da população selvagem. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi utilizar o óleo do rizoma do gengibre (Zingiber officinale) - ORG como aromaterápico para potencializar o fitness reprodutivo de machos de Aedes aegypti, bem como avaliar o efeito de diferentes dietas energéticas disponibilizadas na fase adulta sobre a longevidade, a capacidade de dispersão e desempenho sexual desses insetos produzidos sobre sistema de criação em massa. As pesquisas foram desenvolvidas na Biofábrica Moscamed Brasil. Para a aromaterapia com o óleo essencial, foram utilizados quatro tratamentos sob delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 (presença ou ausência de substância aromática) por 2 (dispersão lenta ou dispersão rápida) com seis repetições com 20 unidades de observação, de forma que foram avaliadas a mortalidade, a fecundidade e a fertilidade das fêmeas após cópula com os machos experimentais. Os constituintes químicos do ORG foram determinados por meio de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas. Para os experimentos que avaliaram os efeitos das dietas energéticas nos machos adultos, foram avaliadas a sobrevivência, a habilidade de voo e a propensão à cópula, utilizando 5 tipos de fontes de açúcar. A exposição dos machos ao ORG sob dispersão rápida, promoveu um incremento de 90,54% na fertilidade e de 102,17% na fecundidade das fêmeas que copularam com os machos tratados. O cromatograma do ORG identificou 34 constituintes, com a presença majoritária do α-zingibereno (37,63%). A dieta composta por sacarose a uma concentração de 20% associada ao ácido ascórbico, como antioxidante, melhorou a sobrevivência, a habilidade de voo e a propensão à cópula dos machos de Aedes aegypti criados sob condições massais, podendo ser útil para potencializar o desempenho dos machos estéreis, melhorando assim o sucesso dos programas de TIE.

    Controle vetorial;sobrevivência;habilidade de voo;propensão à cópula;macho estéril

  • Mostrar Abstract
  • To ensure the success of the Sterile Insect Technique (SIT) in the control of Aedes aegypti, they must be sexually competitive, so that they have the ability to mate with wild females, and thus ensure the suppression of the wild population. Thus, the objective of this work was to use the ginger rhizome oil (Zingiber officinale) - ORG as an aromatherapy to enhance the reproductive fitness of Aedes aegypti males, as well as to evaluate the effect of different energy diets available in adulthood on longevity , the dispersal capacity and sexual performance of these insects produced under mass rearing system. The researches were carried out at Biofábrica Moscamed Brasil. For aromatherapy with essential oil, four treatments were used in a completely randomized design, in a factorial scheme 2 (presence or absence of aromatic substance) by 2 (slow dispersion or fast dispersion) with six repetitions with 20 observation units, so that mortality, fecundity and fertility of females after copulation with experimental males were evaluated. The chemical constituents of the ORG were determined by means of gas chromatography coupled with mass spectrometry. For the experiments that evaluated the effects of energy diets on adult males, survival, flight ability and propensity to copulation were evaluated, using 5 types of sugar sources. The exposure of males to ORG under rapid dispersion promoted an increase of 90.54% in fertility and 102.17% in fecundity in females that had copulated with treated males. The ORG chromatogram identified 34 constituents, with the majority presence of α-zingiberene (37.63%). The diet composed of sucrose at a concentration of 20% associated with ascorbic acid, as an antioxidant, improved the survival, flight ability and propensity to copulation of males of Aedes aegypti reared under mass conditions, which may be useful to enhance the performance of sterile males, thus enhancing the success of TIE programs.
     
2020
Teses
1
  • VANESSA PIMENTEL SANTOS
  • Produção e Caracterização de quitosana extraída de resíduos de Camarão (Litopenaeus vannamei): preparação de hidrogel, membrana e aplicação no processo de dessalinização

  • Orientador : GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • ANA LUCIA FIGUEIREDO PORTO
  • MARCOS ANTONIO BARBOSA DE LIMA
  • ADRIANA FERREIRA DE SOUZA
  • ROSILEIDE FONTENELE DA SILVA ANDRADE
  • Data: 21/12/2020

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  • A quitosana é um polímero catiônico obtido pela desacetilação da quitina, encontrada abundantemente nos exoesqueletos de crustáceos, utilizada como um biomaterial por apresentar propriedades biológicas de biocompatibilidade, biodegradabilidade, atoxicidade e atividade antimicrobiana. Apresenta característica adsorvente, sendo um biopolímero promissor para remoção de metais contaminantes presentes no rejeito do dessalinizador. Neste sentido, o objetivo desse estudo foi extrair quitosana a partir de resíduos de camarão (Litopenaeus vannamei), caracterizar e aplicar na remoção de metais presentes na água residual do processo de dessalinização. Foi investigado parâmetros para a produção de quitosana a partir de resíduos de exoesqueletos de camarão e avaliação de sua aplicação no processo de remoção de metais contaminantes presentes em rejeitos de dessalinização. O maior rendimento de quitina foi de 38% através de partículas de 48 mesh. O maior rendimento de quitosana foi de 86% com partículas de 32 mesh. As bandas de FTIR confirmaram o maior grau de desacetilação de 81,01% de partículas com 32 mesh. De acordo com o planejamento fatorial de 23, o melhor tratamento após adsorção pela quitosana ocorreu na condição 4 com ausência de agitação, partícula com 48 mesh e pH 8,5, com redução da salinidade do rejeito de 5,8 g/L para 5,6 g/L, e a condutividade de 12,8 mS ̸¢m para 9,82 mS ̸¢m. O maior potencial de redução da toxicidade do rejeito salino do dessalinizador foi observado na condição 6 do planejamento com partículas de 48 mesh, pH 5,0 e agitação de 200 rpm, obtendo um índice de germinação de 121,47%. Com base nos resultados o rejeito do dessalinizador tratado com quitosana apresenta diminuição de salinidade e condutividade elétrica, não apresenta toxicidade. Dessa forma, a quitosana é agente estimulante e promissor na purificação de água com grandes concentrações salinas e devido a sua natureza versátil como composto biocompatível, biodegradável e não tóxico, este biopolímero confirma seu futuro promissor em diversas áreas da indústria.


  • Mostrar Abstract
  • Chitosan is a cationic polymer obtained by the deacetylation of chitin, found abundantly in crustacean exoskeletons, used as a biomaterial because it has biological properties of biocompatibility, biodegradability, atoxicity and antimicrobial activity. It has an adsorbent characteristic, being a promising biopolymer for removing contaminating metals present in the desalination waste. In this sense, the objective of this study was to extract chitosan from shrimp residues (Litopenaeus vannamei), characterize and apply in the removal of metals present in the wastewater from the desalination process. Parameters were investigated for the production of chitosan from shrimp exoskeleton residues and evaluation of its application in the process of removing contaminating metals present in desalination waste. The highest chitin yield was 38% through 48 mesh particles. The highest yield of chitosan was 86% with 32 mesh particles. The FTIR bands confirmed the highest degree of deacetylation of 81.01% of 32 mesh particles. According to the factorial design of 23, the best treatment after adsorption by chitosan occurred in condition 4 with no agitation, particle with 48 mesh and pH 8.5, with a reduction in tailings salinity from 5.8 g / L to 5 , 6 g / L, and the conductivity from 12.8 mS ̸ ¢ m to 9.82 mS ̸ ¢ m. The greatest potential for reducing the toxicity of saline waste from the desalinator was observed in condition 6 of the plan with 48 mesh particles, pH 5.0 and 200 rpm agitation, obtaining a germination index of 121.47%. Based on the results, the waste from the desalinator treated with chitosan shows a decrease in salinity and electrical conductivity, does not present toxicity. Thus, chitosan is a stimulating and promising agent in water purification with high salt concentrations and due to its versatile nature as a biocompatible, biodegradable and non-toxic compound, this biopolymer confirms its promising future in several areas of the industry.

2019
Teses
1
  • SUZANA VIEIRA RABELO
  • USO DE TÉCNICAS HIFENADAS (CLAE-DAD/CL-EM) NA IDENTIFICAÇÃO DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS DE ATEMOIA (Annonacherimola X Annonasquamosa) E AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE CITOTÓXICA

  • Orientador : JACKSON ROBERTO GUEDES DA SILVA ALMEIDA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCOS VERÍSSIMO DE OLIVEIRA CARDOSO
  • VITOR PRATES LORENZO
  • JACKSON ROBERTO GUEDES DA SILVA ALMEIDA
  • MARIA HELENA TAVARES DE MATOS
  • XIRLEY PEREIRA NUNES
  • Data: 27/02/2019

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  • Atemoieira é um híbrido resultante do cruzamento de duas espécies do gênero Annona (A. cherimola e A. squamosa) que são conhecidas pela riqueza de compostos biologicamente ativos. Devido ao número crescente de novos casos de câncer a cada ano e aos tratamentos agressivos, e muitas vezes ineficientes, faz-se necessário a busca por novos compostos citotóxicos eficazes. O uso de técnicas hifenadas de separação e identificação de moléculas de matrizes vegetais tem sido bastante valorizadas, pois conseguem acelerar as buscas por esses compostos potencialmente ativos. Por isso, o objetivo deste trabalho foi analisar o potencial citotóxico de extratos e fases de diferentes partes da planta atemoia e correlacionar os resultados com sua composição química definida por meio de diferentes técnicas de isolamento e identificação. Para tal, folhas da planta foram coletadas em Petrolina-PE e extraídas com hexano seguido por metanol para obtenção dos extratos brutos hexânico (EHB-F) e metanólico (EMB-F), respectivamente. O EMB-F foi submetido à uma extração ácido base para obtenção da fração alcaloídica. O uso de técnicas cromatográficas comuns levou ao isolamento de um alcaloide inédito (aqui chamado de dehidroanomuricina N-óxido) e dos alcaloides anonaina, asimilobina, lanuginosina, liriodenina, lisicamina, pronuciferina, estefarina e anomuricina, cujas identificações foram feitas por análise de espectros de massas, de Ressonância Magnética Nuclear uni e bidimensionais e por comparação com dados da literatura. Anomuricina e dehidroanomuricina N-óxido tiveram suas fragmentações propostas. Além disso, partes aéreas da planta (talos e folhas), passaram pelo mesmo procedimento que as folhas para obtenção dos extratos brutos hexânico (EHB-PA), metanólico (EMB-PA) e fração alcaloídica (FAT) que foi submetida ainda à extração sólido-líquido para obtenção das suas subfrações - hexânica (FAT-Hex), clorofórmica (FAT-CHCl3), acetato de etila (FAT-AcOEt) e metanólica (FAT-MeOH). Todas as fases, frações e subfrações obtidas foram testadas quanto à sua citotoxicidade. Os resultados foram comparados com estudos de cromatografia líquida e cromatografia gasosa, ambas acopladas a espetrômetro de massas (CL-EM e CG-EM, respectivamente), para correlação química com potencial biológico. Todos os procedimentos de acesso ao patrimônio genético e conhecimentos tradicionais associados foram realizados e o projeto foi registrado no SisGen (Registro #ABD9AA7). Como resultado das análises por CL-EM foi possível identificar a presença de anomuricina, dehidroanomuricina N-óxido, esculerina, reticulina, isocoridina, norisocoridina, asimilobina, nornuciferina, anonaina e liriodenina no EMB-PA. A análise do EHB-PA por CG-EM levou a identificação de 29 compostos, sendo o espatulenol o majoritário. Este extrato (EHB-PA) inibiu mais de 90% do crescimento das células de glioblastoma testadas (SF-295). Foi possível observar ainda, que o EMB-PA teve sua atividade potencializada quando fracionada, com diferença de até 41%, aproximadamente. Anomuricina foi testada diante de nove linhagens celulares e apresentou potencial citotóxico diante de células leucêmicas (HL-60) com índice de seletividade de 1,66. As diferentes partes do híbrido apresentaram alto potencial citotóxico e por isso esta planta pode ser considerada uma fonte promissora de compostos citotoxicamente ativos.


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  • Atemoieira is a hybrid resulting from the crossing of two species of the Annona genus (A. cherimola and A. squamosa) that are known for the richness of biologically active compounds. Due to the increasing number of new cases of cancer each year and aggressive and often inefficient treatments, it is necessary to search for new effective cytotoxic compounds. The use of hyphenated techniques of separation and identification of plant matrix molecules has been highly valued, since they can accelerate searches for these potentially active compounds. Therefore, the objective of this work was to analyze the cytotoxic potential of extracts and phases of different parts of the atemoia plant and to correlate the results with their chemical composition defined by means of different isolation and identification techniques. For this, plant leaves were collected in Petrolina-PE and extracted with hexane followed by methanol to obtain crude extracts hexane (EHB-F) and methanolic (EMB-F), respectively. The EMB-F was subjected to an acid-base extraction to obtain the alkaloidal fraction. The common chromatographic techniques used led to the isolation of a novel alkaloid (here called dehidro-N-oxide anomuricine) and the anonaine, asimilobine, lanuginosine, liriodenine, lisicamine, pronuciferine, stefarine and anomuricine alkaloids whose identifications were made by analysis of spectra masses, uni and bidimensional Nuclear Magnetic Resonance and by comparison with literature data. Anomuricine and dehydro-N-oxide-anomuricine had their fragmentations proposed. In addition, the aerial parts of the plant (mixture of stems and leaves), went through the same procedure that leaves to obtain the hexane crude extracts (EHB-PA), methanol (EMB-PA) and alkaloidal fraction (FAT-PA) which was further subjected to extraction solid-liquid to obtain subfractions - hexane (FAT-Hex), chloroform (FAT-CHCl3), ethyl acetate (FAT-AcOEt) and methanol (FAT-MeOH). All the extracts, fractions and subfractions obtained were tested for their cytotoxicity. The results were compared to liquid chromatography and gas chromatography, both coupled to mass spectrometer (LC-MS and GC-MS, respectively), for chemical correlation with biological potential. All procedures for access to genetic heritage and associated traditional knowledge were carried out and the project was registered with SisGen (Record # ABD9AA7). As result of analysis by LC-MS was possible to identify the presence of anomuricine, dehydro-N-oxide-anomuricine, scoulerine, reticuline, isocorydine, norisocorydine, asimilobine, nornuciferine, liriodenine, anonaine in the EMB-PA. The analysis of EHB-PA by GC-MS led to the identification of 29 compounds, with spatulenol being the major. This extract (EHB-PA) inhibited more than 90% of the growth of glioblastoma cells tested (SF-295). It was also possible to observe that the EMB-PA had its activity potentiated when fractioned, with a difference of up to 41%, approximately. Anomuricin was tested against nine cell lines and presented a cytotoxic potential against leukemic cells (HL-60) with selectivity index of 1.66. The different parts of the hybrid showed high cytotoxic potential and therefore this plant can be considered a promising source of cytotoxically active compounds.

2017
Teses
1
  • AMANDA DE ARAUJO ALENCAR
  • Reaproveitamento de substratos lignocelulósicos por amostras de Penicillium spp. e Aspergillus sp. para produção de celulases e de pigmentos aplicados no tingimento de fibras têxteis e papel

  • Orientador : GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CELUTA SALES ALVIANO
  • NORMA BUARQUE DE GUSMÃO
  • CRISTINA MARIA DE SOUZA MOTTA
  • GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MARCOS ANTONIO BARBOSA DE LIMA
  • Data: 29/11/2017

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  • Os microrganismos são grandes produtores de diversos metabólitos, utilizados em seus mecanismos de crescimento e sobrevivência. Fungos dos gêneros Penicillium e Aspergillus são frequentemente estudados para produção de pigmentos e enzimas, sendo comumente isolados a partir de materiais lignocelulósicos disponíveis no meio ambiente. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a produção de pigmentos e enzimas por fungos dos gêneros Aspergillus e Penicillium, isolados de solo da Caatinga do Estado de Pernambuco, cultivados em material lignocelulósico e estudar o potencial uso dos pigmentos no tingimento de fibras têxteis e papel. A princípio, foram avaliadas diferentes fontes sintéticas de carbono e de nitrogênio para a produção de pigmentos por diversas linhagens de Aspergillus e Penicillium. Destes, o isolado Aspergillus sp. UCP1135 foi cultivado em meio contendo xilose e bagaço de cana para produção de pigmentos e de celulases. Nos ensaios, foram variadas as concentrações dos substratos e o pH inicial. A melhor produção de CMCase foi obtida nos ensaios contendo xilose (15 g/L) e bagaço de cana de açucar (5 g/L), em pH inicial 9,0. Os fungos estudados exibiram pigmento amarelo quando cultivados em meio contato uma maior concentração de xilose (15 g/L) e bagaço de cana de açucar (15 g/L), em pH inicial 5.0. Aspergillus sp. UCP1135 foi também cultivado em meio contendo farelo de trigo como substrato lignocelulósico, variando pH inicial e concentração de substrato. O fungo apresentou maior potencial para produção de endoglucanase (CMCase) e exoglucanase (FPase) em meio contendo 20g/L de farelo de trigo em pH inicial 9.0. Quando cultivado em meio Czapek-Dox modificado, contendo xilose, Aspergillus sp. UCP1135 apresentou-se como bom produtor de pigmento de cor violeta. A partir desses ensaios, foram feitos testes de tingimento de diferentes amostras de tecido e papel, sendo o melhor rendimento (70%) observado no tingimento realizado com amostras de algodão. Considerando os resultados deste trabalho, foi possível concluir que Aspergillus sp. UCP 1135 tem potencial para a utilizar material lignocelulósico como fonte de nutrientes para a produção de pigmentos amarelos e de celulases. Quando utilizada a xilose como substrato, o fungo estudado apresentou potencial para produção de pigmento de cor violeta. A aplicação do pigmento produzido no tingimento de materiais como tecido e papel pode ser uma alternativa promissora de aplicação desses compostos.


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  • The microorganisms are great producers of diverse metabolites, used in their mechanisms of growth and survival. Fungi of the genera Penicillium and Aspergillus are often studied to produce pigments and enzymes and are commonly isolated from lignocellulosic materials available in the environment. Thus, the objective of this work was to evaluate the production of pigments and enzymes by fungi of the genus Aspergillus and Penicillium, isolated from the Caatinga soil of the State of Pernambuco, cultivated in lignocellulosic material and study the potential use of pigments in the dyeing of textile fibers and paper. At the beginning, different synthetic sources of carbon and nitrogen were evaluated to produce pigments by several strains of Aspergillus and Penicillium. Of these, the isolated Aspergillus sp. UCP1135 was grown in medium containing xylose and sugarcane bagasse to produce pigments and cellulases. In the assays, the concentrations of the substrates and the initial pH were varied. The best CMCase production was obtained in the test containing xylose (15 g/L) and sugarcane bagasse (5 g/L), at initial pH 9.0. The fungus studied showed yellow pigment when cultivated in media containing higher concentrations of xylose (15 g/L) and sugarcane bagasse (15 g/L), at initial pH 5.0. Aspergillus sp. UCP1135 was also cultured in medium containing wheat bran as a lignocellulosic substrate, varying initial pH and substrate concentration. The fungus presented higher potential for endoglucanase (CMCase) and exoglucanase (FPase) production in medium containing 20g/L of wheat bran at initial pH 9.0. When grown on modified Czapek-Dox medium containing xylose, Aspergillus sp. UCP1135 presented itself as a good producer of violet pigment. From these tests, dyeing tests of different tissue and paper samples were performed, and the best yield (70%) observed in dyeing carried out with cotton samples. Considering the results of this work, it was possible to conclude that Aspergillus sp. UCP 1135 has the potential to use lignocellulosic material as a source of nutrients to produce yellow pigments and cellulases. When using the xylose as substrate, the study showed potential fungus violet pigment production. The application of the pigment produced in the dyeing of materials such as tissue and paper can be a promising alternative of application of these compounds.

2016
Teses
1
  • HELDER MELO DE SOUZA
  • AVALIAÇÃO DOS EFEITOS ANTIOXIDANTES DE CANTAXANTINA E LICOPENO NO CONGELAMENTO DO SÊMEN OVINO

  • Orientador : MARIA MADALENA PESSOA GUERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELLEN CORDEIRO BENTO DA SILVA
  • GALBA MARIA DE CAMPOS TAKAKI
  • MANOEL ADRIAO GOMES FILHO
  • MARIA MADALENA PESSOA GUERRA
  • SILDIVANE VALCACIA SILVA
  • Data: 29/02/2016

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  • Este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos da adição dos carotenoides cantaxantina e licopeno ao diluente de criopreservação do sêmen ovino. Foram utilizados três reprodutores ovinos e, após colheita de sêmen, com intervalos de 48 horas entre colheitas, procedeu-se à formação do pool. Cada pool foi diluído (Tris–gema de ovo + 5% glicerol; 200 x 106 espermatozoides/mL) e congelado em sistema automatizado. Os grupos experimentais foram constituídos de acordo com o experimento: Exp. 1 – 0 (controle), 0,1, 1, 10 e 25 μM de cantaxantina e Exp. 2 – 0 (controle), 0,1, 1 e 5 μM de licopeno. Para os dois experimentos, após descongelação (37 °C/30 s) e incubação a 37 °C por 2 h, alíquotas de sêmen de cada grupo foram avaliadas quanto às variáveis de motilidade através do sistema de análise computadorizada (CASA), integridade das membranas plasmática e acrossomal, produção de ROS intracelular e peroxidação lipídica por meio de citometria de fluxo associado à imagem. No Exp. 1, os grupos controle e cantaxantina 1 µM, após incubação a 37 ºC por 2 h, apresentaram comportamento de motilidade semelhante a hiperativação (aumento da VCL e ALH com redução da LIN, STR e WOB) (P < 0,05), o que não foi observado para os grupos cantaxantina 10 e 25 µM. No Exp. 2, após o período de incubação do sêmen por 2 h a 37 ºC, os grupos com adição de licopeno ao diluidor de congelação apresentaram diminuição da motilidade progressiva (P < 0,05), em relação ao momento da descongelação. Para as variáveis LIN e STR, todos os grupos experimentais apresentaram redução (P < 0,05) após o período de incubação. Além disso, o grupo 5 µM de licopeno apresentou redução de WOB e aumento do ALH após a incubação (P < 0,05). A suplementação do diluidor Tris-gema de ovo com cantaxantina (Exp. 1) ou licopeno (Exp. 2) não teve efeito sobre a integridade das membranas plasmática e acrossomal, produção intracelular de ROS em espermatozoides viáveis ou peroxidação lipídica. Em conclusão, a suplementação com cantaxantina 10 e 25 µM no diluidor Tris-gema de ovo utilizado para criopreservação de sêmen ovino protege os espermatozoides das mudanças na cinética observadas após incubação a 37 ºC por 2 h. O licopeno adicionado ao diluidor de congelação de sêmen ovino nas concentrações de 0,1, 1 e 5 μM afeta negativamente a motilidade progressiva dos espermatozoides criopreservados, após um período de incubação de 2 h a 37 ºC.


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  • This work aimed to evaluate the effects of the carotenoids canthaxanthin and lycopene to a cryopreservation extender of ram semen. Three breeder ram were used and, after the semen collection, with 48-hour intervals between collection, the samples were included in the pool formation. Each pool was diluted (Tris-egg yolk + 5% glycerol; 200 x 106 spermatozoa/mL) and frozen in an automated system. The experimental groups were constituted in accordance with the experiment: Exp. 1 - 0 (control), 0.1, 1, 10 and 25 µM of canthaxanthin and Exp. 2 - Exp. 2 – 0 (controle), 0.1, 1 e 5 μM of lycopene. For both experiments, after thawing (37 °C/30 s) and incubation at 37 °C for 2 h, semen aliquots from each group were evaluated for sperm kinetics by computerassisted sperm analysis (CASA), the integrity of the plasma and acrosomal membranes, intracellular reactive oxygen species (ROS) production and lipid peroxidation by flow cytometry associated with the image. In Exp. 1, the control group and canthaxanthin 1 µM after incubation at 37 °C for 2 h showed motility behavior similar to hyperactivation (increase of VCL and ALH with decrease of LIN, STR and WOB) (P < 0.05), which was not observed for the canthaxanthin 10 and 25 µM. In Exp. 2, after the incubation period of semen for 2 h at 37 ° C, the groups with addition of lycopene a freezing diluter showed decrease in progressive motility (P < 0.05), compared to the time of thawing. For variables LIN and STR, all experimental groups showed a significant reduction (P < 0.05) after the incubation period. Furthermore, the group 5 µM lycopene presented a decrease in WOB and increase in ALH after incubation (P < 0.05). The supplementation of a Tris-egg yolk extender with canthaxanthin (Exp. 1) or lycopene (Exp. 2) had no effect on the integrity of the plasma and acrosomal membranes, intracellular ROS production in viable spermatozoa or lipid peroxidation. In conclusion, supplementation with 10 and 25 µM of canthaxanthin in a Tris-egg yolk extender used for ram semen cryopreservation protect sperm from the changes kinetics observed after incubation at 37 °C for 2 h. The lycopene added to freezing extender of ram semen at concentrations of 0.1, 1 and 5 µM negatively affects the progressive motility of cryopreserved spermatozoa after an incubation period of 2 h at 37 °C.

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