O objetivo do estudo foi avaliar o biodiesel de 3 a geração produzido a partir do cultivo heterotrófico da microalga Phormidium sp., empregando amido de mandioca como fonte de carbono orgânico. Um planejamento experimental foi realizado para determinar as condições ótimas de temperatura e razão C/N. A partir da obtenção das melhores condições de cultivo desenvolveram-se cultivos em batelada e batelada alimentada em biorreator e avaliaram-se as características do biodiesel produzido. Os resultados indicaram que a temperatura de 30ºC e a razão C/N de 68 são as condições ideais do processo. As maiores produtividades em biomassa (50,41mgL-1h-1) e lipídica (7,49mgL-1h-1) foram obtidas no cultivo em batelada. Os ácidos graxos com maior representatividade foram os ácidos caproico (65,29%) e oleico (23,88%). As propriedades de combustão do biodiesel: conteúdo de ésteres (99,9%), número de cetano (54,88), índice de iodo (21,47gI2100g-1), grau de instauração (23,88%) e ponto de entupimento de filtro a frio (39,21ºC) se mostraram adequadas às principais normativas nacionais e internacionais

The aim of the study was to evaluate the third generation biodiesel produced from heterotrophic cultivation of the microalgae Phormidium sp. employing cassava starch as source of organic carbon. An experimental design was performed to determine the optimal conditions of temperature and C/N ratio. From the best growing conditions, was developed cultivations in batch and fed-batch in a bioreactor and evaluated the biodiesel quality. The results indicate that the temperature of 30ºC and the C/N ratio of 68 are the ideal conditions of the process. The highest biomass productivity (50.41mgL-1h-1) and lipid productivity (7.49mgL-1h-1) were obtained in batch cultivations. The fatty acids most representative were caproic acid (65.29%) and oleic acid (23.88%). The fuel properties of biodiesel: ester content of 99.9%, cetane number of 54.88, iodine value of 21.47gI100g-1, unsaturation degree of 23.88% and a cold filter plugging point of 39.21ºC, comply with the main international and national standards

In this work, changes in the hyphal morphology due to chitosan treatment in some fungal species were studied. Scanning electron microscope (SEM) observations revealed that chitosans with molar fraction of acetyl groups (F A 0.16 and 0.18) and degree of polymerization (DP 1,089 and 1,242) had a direct effect on the morphology of the chitosan-treated fungi, reflecting its potential for causing a delay in the growth of Alternaria alternata (500 µg × mL-1), Botrytis cinerea (1,000 µg × mL-1), Penicillium expansum (1,000 µg × mL-1) and Rhizopus stolonifer (500 µg × mL-1). Mycelial aggregation and structural changes such as excessive branching, swelling of the cell wall and hyphae size reduction were observed in the micrographs.

Neste trabalho as enzimas α e β-amilases foram obtidas de malte de milho e depois foram caracterizadas bioquimicamente. Um estudo da germinação foi feito para obtenção do malte com boa atividade amilásica. A germinação ocorreu em escala laboratorial e a atividade enzimática foi medida diariamente. Um modelo exponencial do tipo A=A0eµt foi ajustado a dependência do tempo de germinação com a atividade, mostrando que o comportamento da atividade enzimática no processo de germinação é semelhante ao crescimento de microorganismos. Este modelo pode ser aplicado para descrever o mecanismo de produção da α-amilase para cada variedade de milho e de outros cereais. A caracterização do malte de milho mostrou que as α e β-amilase têm pH ótimo entre 4,0-6,5, temperatura ótima de 50 e 90ºC, e massa molar de 67,4 e 47,5 kDa, respectivamente. Este trabalho contribuiu com os avanços da biotecnologia gerando condições de emprego de uma nova e barata fonte de amilases.

In this work the α and β-amylase enzymes were obtained from maize (Zea mays) malt and were biochemistry characterized. A germination study to obtain the maize malt with good amylase activity was made. The maize seeds were germinated in laboratory and the enzymatic activity was measured daily. Activity dependence to germination time were fitted to an exponential model (A=A0eµt), which showed that the behaviour of enzymatic activity in the germination process was similar to the growth of the microorganism. Its model could be applied to describe the mechanism of α-amylase production for each maize varieties and others cereals. Maize malt characterization showed that α and β-amylase had optimal pH between 4-6.5, optimal temperature 50 and 90ºC, and molecular weight of 67.4 and 47.5kDa, respectively. This work contributed with the advances in biotechnology generating of conditions for application of a new and of low price amylases source.

Natural fibers from macadamia nut shell, dried coconut shell endocarp, unripe coconut mesocarp, sugarcane bagasse and pine wood residue were used to prepare activated carbon fibers (ACF) with potential application for removing microcystins. The ACF from pine wood and sugar cane bagasse were used to remove [D-Leucine¹]MCYST-LR from water. After 10 minutes of contact time, more than 98% of toxin was removed by the ACF. The microcystin adsorption monolayer, q m, in the ACF recovered 200 and 161 µg.mg-1, with the Langmuir adsorption constant, K L, of 2.33 and 1.23 L.mg-1. Adsorption of [D-Leucine¹]MCYST-LR in continuous process was studied for a fixed-bed ACF prepared from coconut shell and sugar cane bagasse and for two commercial activated carbon samples from treatment water plants of two Brazilian hemodialysis centers. Saturation of the beds occurred after 80 to 320 minutes, and the adsorption capacity for that toxin varied from 4.11 to 12.82 µg.mg-1.

Diversos microrganismos incluindo bactérias, fungos e leveduras são capazes de assimilar a cafeína de meios sintéticos ou de resíduos de café. Existem poucos trabalhos sobre a via de degradação da cafeína em fungos filamentosos, principalmente por fermentação no estado sólido (FES). Estudos de degradação da cafeína por fungos filamentosos em FES usando casca de café como substrato vêm sendo realizados. O objetivo deste trabalho foi investigar a via de degradação da cafeína por Rhizopus delemar em biorreator de colunas aeradas e comparar este metabolismo de degradação com o da fermentação em frascos de vidro. As metilxantinas foram quantificadas por análises em HPLC. Os experimentos foram realizados com as condições otimizadas previamente: pH 6,5, 28ºC, 10(6) espores/g substrato, vazão de ar 60 mL/min e 73% de umidade inicial. Após 90 horas de fermentação, 65% da cafeína foi reduzida, resultando 0,19% de cafeína e 0,014% de teofilina na casca de café. Esta cepa provou ter habilidade para degradar cafeína e teofilina por FES em biorreator de colunas.

Various microorganisms including bacteria, yeast and fungi can degrade caffeine. There are few publications about caffeine degradation pathway in filamentous fungi, mainly by solid-state fermentation (SSF). Studies were carried out on degradation of caffeine and their metabolites by filamentous fungi in SSF using coffee husk as substrate. The purpose of this work was to investigate the caffeine degradation pathway by Rhizopus delemar in packed bed column fermenter and to compare this degradation metabolism with glass flasks fermentation. The methylxanthines were quantified by HPLC analysis. The experiments were realized with the optimized conditions in previous experiments: pH 6.5, 28ºC, inoculation rate 10(6) spores/g substrate, aeration rate 60 mL/min and initial moisture 73%. Under these conditions, after 72 hous of fermentation was achieved only 0.19% of caffeine and 0.014% of theophylline in the coffee husk. The strain proved to be able for caffeine and theophylline degradation by SSF in packed bed column bioreactor.

Xilanases alcalinas produzidas por quatro diferentes linhagens de Bacillus pumilus foram caracterizadas. O pH e temperatura ótimos para máxima atividade enzimática foram pH 9.0 e 60ºC para o isolado 13a, e pH 8.0 e 55ºC para os isolados 5(2), 5(14) e 4a. Nessas condições, as seguintes atividades foram encontradas após 10 min na presença de 1% de xilana (bétula): 328 U.ml-1, 131 U.ml-1, 90 U.ml-1 e 167 U.ml-1, respectivamente, para os quatro isolados. As enzimas foram estáveis à 40ºC, com 40% de atividade remanescente de xilanase após 2 horas para as enzimas do isolado 5(2) e 60% para os outros três isolados. Estabilidade a 50ºC foi melhorada com a adição de glicerol. Considerando-se as condições em que as polpas kraft são branqueadas durante a fabricação de papel, as xilanases de B. pumilus mostraram potencial favorável para aplicação no branqueamento no processo de fabricação de papel.

Alkaline xylanases produced by four different strains of Bacillus pumilus were characterized. The optimal pH and temperature were pH 9.0 and 60ºC for strain 13a, and pH 8.0 and 55ºC for strains 5(2), 5(14), and 4a. Under these conditions the following activities were found after 10 min in the presence of 1% xylan (birchwood): 328 U.ml-1, 131 U.ml-1, 90 U.ml-1, and 167 U.ml-1, respectively, for the four strains. The enzymes were stable at 40ºC, with 40% of the xylanase activity remaining after 2 hours for the enzymes of strain 5(2) and 60% for the other three strains. Stability at 50ºC was improved by addition of glycerol. Taking into account the conditions under which kraft pulps are bleached during the manufacture of paper, xylanases from B. pumilus exhibit favorable potential for application to bleaching in the paper making process.

A utilização de açúcar líquido na indústria alimentícia constitui em vantagem nas aplicações onde o açúcar é adicionado em solução. O xarope de açúcar invertido reúne a elevada solubilidade da frutose à difícil cristalização da glicose, aumentando seu poder edulcorante e diminuindo os riscos de cristalização. Essas propriedades contribuem para aumentar o valor desses xaropes para uso em vários produtos alimentícios, sobretudo na indústria de refrigerantes. O produto de maior interesse comercial é aquele com nível de inversão próximo a 55%, pois nessa faixa a solubilidade é máxima possibilitando trabalhar com concentrações em torno de 76,5% de sólidos solúveis, diminuindo assim a susceptibilidade à contaminação microbiana, sem riscos de cristalização. O objetivo deste trabalho foi desenvolver as etapas de produção do xarope de açúcar invertido produzido a partir de resinas de troca-iônica, visando obter um produto final de alta qualidade que atenda às necessidades da indústria de refrigerantes, utilizando como ferramenta o planejamento experimental. O processo de obtenção do xarope invertido foi iniciado com a descoloração do xarope de sacarose através de duas colunas contendo resina aniônica, para então ser invertido pela eluição numa coluna de resina catiônica. O produto obtido foi isento de qualquer objeção ao paladar, inodoro, praticamente livre de cor (56 ICUMSA) e hidroximetil furfural (11ppm). A contagem microbiológica para fungos, leveduras e bactérias foi menor que 1 unidade/mL.

The use of liquid sugar in the food industry constitutes a great advantage in applications where the sugar is added in solution. The invert syrup gathers the high solubility of the frutose to the difficult crystallization of the glucose, increasing its sweetness and decreasing the crystallization risks. Those properties contribute to increase the value of those syrups for use in several products, above all in the industry of soft drinks. The objective of this work was improve the stages of invert syrup production using ion exchange resins, seeking to obtain a final product of high quality that assists to the needs of the industry of soft drinks using the experimental design. The production of inverted syrup began with sucrose decolorization process employing two anionic resins columns and subsequent elution through a cationic resin column, which promoted sucrose hydrolysis until inversion level desired. The obtained product was exempted practically of any objection to the palate, scentless, low levels of color (56 ICUMSA) and HMF (11 ppm). Determination of molds, yeasts and bacteria were smaller than 1 unit/mL.

Foi desenvolvido um método novo de extração e purificação da ß-galactosidase de Kluyveromyces fragilis em sistema de duas fases aquosas (SDFA). PEG 4000 foi ativado quimicamente com cloreto de tresila e o ligante bioespecífico p-aminofenil-ß-D-tiogalactopiranosídeo (APGP) foi acoplado ao PEG 4000 ativado. Na primeira etapa foi usado um sistema composto de 6% PEG-APGP e 8% dextrana 505, onde a partição da ß-galactosidase ocorreu na fase superior (K = 2.330). Na segunda etapa foi usado um sistema composto por 13% PEG-APGP e 9% fosfato para reverter o valor do coeficiente de partição da ß-galactosidase (K = 2,2 x 10-5), obtendo-se recuperação de 39% da enzima na fase salina.

This work investigated the partitioning of b-galactosidase from Kluyveromyces fragilis in aqueous two-phase systems (ATPS) by bioaffinity. PEG 4000 was chemically activated with thresyl chloride, and the biospecific ligand p-aminophenyl 1-thio-b-D-galactopyranoside (APGP) was attached to the activated PEG 4000. A new two-step method for extraction and purification of the enzyme b-galactosidase from Kluyveromyces fragilis was developed. In the first step, a system composed of 6% PEG 4000-APGP and 8% dextran 505 was used, where b-galactosidase was strongly partitioned to the top phase (K = 2,330). In the second step, a system formed of 13% PEG-APGP and 9% phosphate salt was used to revert the value of the partition coefficient of b-galactosidase (K = 2 x 10-5) in order to provide the purification and recovery of 39% of the enzyme in the bottom salt-rich phase.

Este trabalho tratou da investigação do efeito do peso molecular de polietilenoglicol (PEG) sobre a partição de enzimas beta-galactosidases de diferentes origens microbianas: Escherichia coli, Klueveromyces lactis e Aspergillus orizae em sistemas de duas fases aquosas (SDFA).Foi observado que os melhores sistemas para purificação da enzima de E. coli foram os formados por PEG 4000, 6000 e 8000/fosfato, fornecendo os mais elevados fatores de purificação da enzima. As enzimas de Klueveromyces lactis e Aspergillus orizae não foram eficientemente purificadas nestes sistemas sendo insensíveis à alterações do peso molecular do PEG. Portanto, um outro sistema de duas fases aquosas foi desenvolvido contendo um ligante específico, p-aminofenil 1-tio-beta-D-galactopiranosídeo (APGP), acoplado ao PEG para purificar a enzima de Klueveromyces lactis. Uma etapa simples de partição no SDFA formado por 6% APGP-PEG4000 + 12% dextrana T505.000 foi capaz de recuperar 83% da enzima na fase superior do sistema e de aumentar 1,6 vezes o fator de purificação.

This work investigated the effect of the molecular weight of polyethyleneglycol (PEG) upon the partition coefficient of beta-galactosidases from three different microorganisms: Escherichia coli, Klueveromyces lactis and Aspergillus orizae. It was found that PEG 6,000 and PEG 8,000/phosphate were the best systems for achieving the highest purification factors of E. coli beta-galactosidase. However, the other two yeast beta-galactosidases were not efficiently separated from their contaminants in any of the PEG/salt systems. In order to improve the separation of Klueveromyces lactis beta-galactosidase from the main protein contaminants, the biospecific ligand p-aminophenyl 1-thio-beta-D-galactopyranoside (APGP) was attached to activated PEG 4000. The affinity PEG having APGP bound to its backbone was synthesized in two steps. The partitioning of Klueveromyces lactis beta-galactosidase in aqueous two-phase systems prepared with 6% APGP-PEG4000 + 12% dextran T505,000 increased 1.6-fold the purification factor of the target enzyme, allowing the recovery of 83% of the enzyme in the top PEG-rich phase.