https://hdl.handle.net/1884/39850 2026-04-25T14:43:37Z 2026-04-25T14:43:37Z https://hdl.handle.net/1884/80919 2024-04-15T19:14:21Z 2005-01-01T00:00:00Z

Production of Bio-Ethanol from Soybean Molasse by Saccharomyces cerevisae Abstract: The non-renewable energy resources can not be replaced as fast as they are consumed, and eventually, they will run out. Therefore, alternative energy sources such as ethanol are being considered. Some biological processes have rendered possible routes for producing ethanol in large volumes. The main objective of this work was to define an economically viable bioprocess to produce bio-ethanol from soybean molasses at laboratory, pilot and industrial scale. In order to increase the reducing sugars concentration of the molasses, acid hydrolysis was tested, but it did not improve the ethanol yield of the fermentation. The enzymatic hydrolysis of the molasses and the acid hydrolysis of the vinasse (waste product) in severe conditions provided an increase of 20% and 17% in ethanol yield, respectively. However, until now, these processes are not considered economic. The bacterial strains of Zymomonas mobilis assayed did not show a good yield in ethanol production from soybean molasses, once these bacteria are more selective to the types of metabolizable sugars. The commercial yeasts Levasaf and Fermol presented the best yields among the four assayed strains; however, Levasaf was chosen considering the lower cost. Among the six wild strains assayed, one showed an interesting result, which will be the subject of further studies. In the fermentative process, the medium was maintained at 30°Brix and the previous separation of the molasse’s proteins showed no good efficiency in the conditions assayed. The supplementation of the medium with nutrients and pH adjustment were not necessary. The recycle of biomass was tested and there were expressive contamination problems and losses in cell viability. Therefore, the growth of bacteria needs to be controlled in order to assure a satisfactory ethanol yield. The antibiotic tested in our experiments (Kamoran HJ) and the reduction of the medium pH were not effective in inhibiting bacterial growth. The main contaminants are probably lactic acid bacteria, which are acid tolerant. Consequently, a more effective antibiotic will be necessary in order to control contamination and maintain a good ethanol yield. On the other hand, in pilot scale, the acid treatment of the inoculum provided a better ethanol yield infermentation. The major problems identified after scaling-up the process were foam formation and contamination with bacteria. The first problem was solved by carrying out the process as fed-batch and using antifoam and dispersant agents. The second problem was solved by the previous treatment of soybean molasses (removal of solids by centrifugation or filtration), in order to facilitate the separation of the yeast biomass at the end of the fermentation and the acid treatment. These solid particles can act as "support" for contaminants. The yield in ethanol production was maintained after scale-up. The main by-product generated by the alcoholic fermentation is the waste produced after distillation and ethanol recovery. This residue (called vinasse) has a high concentration of organic compounds, essentially non-reducing sugars, and it is being tested as substrate for production of two other products of high commercial value: xanthan gum and lactic acid. Inclui apêndices; Orientador: Carlos Ricardo Soccol; Coorientador: Jean-Luc Tholozan; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Processos Biotecnológicos. Defesa: Curitiba, 26/08/2005; Inclui bibliografia; Área de concentração: Agroindústria

2005-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/63283 2024-04-12T19:23:48Z 2011-01-01T00:00:00Z

Obtenção de peptídeos recombinantes com potencial aplicabilidade para imunodiagnóstico de Hepatite B e Hepatite C através da técnica de Phage Display Resumo: O Ministério da Saúde tem a hemovigilância como uma de suas áreas estratégicas de atuação, com o objetivo de direcionar ações visando reduzir os incidentes transfusionais, dentre os quais, devido à gravidade, podemos destacar: infecção por HBV/Hepatite B e infecção por HCV/Hepatite C, que totalizam 350 e 170 milhões de pacientes crônicos no mundo, respectivamente. Portanto, é obrigatória a realização de exames laboratoriais de alta sensibilidade para detecção destes patógenos, em todas as doações, sendo que o sangue e seus derivados não podem ser transfundidos antes da obtenção de esultados finais de triagem não-reagentes. Estima-se que o mercado mundial de kits de diagnóstico movimente cerca de 25 bilhões de dólares anualmente e o Brasil, em particular, estima-se possuir um saldo comercial negativo em reativos de diagnóstico da ordem de 200 milhões de dólares, explicitando a alta dependência do país por importações para suprir a demanda interna de diversos programas de saúde ública. Com base nestes dados, o presente trabalho foi desenvolvido para a triagem de três bibliotecas comerciais (Ph.D. 7, Ph.D. 12 e Ph.D. C7C, New England Biolabs) construídas pela técnica de Phage Display para a obtenção de peptídeos recombinantes com potencial aplicabilidade no imunodiagnóstico de hepatite B e hepatite C. Após a realização de três ciclos de seleção (bio-panning), foi realizado o seqüênciamento dos peptídeos obtidos e, através da análise dos mesmos por ferramentas de bioinformática e da realização de estudos de afinidade por ensaios imunoenzimáticos, foi possível selecionar três peptídeos de potencial aplicabilidade para testes de imunodiagnóstico do vírus da hepatite B e dez para o vírus da hepatite C.; Abstract: Aiming to direct actions in order to reduce post-transfusional incidents, such as hepatitis B and C viruses infection (which total 350 and 170 million chronic patients in the world, respectively), the Brazilian Ministry of Health has hemovigilance as one of its strategic areas of action. Therefore, it is mandatory to carry out laboratory tests of high sensitivity for the detection of these pathogens in all donations and the blood and its derivatives can not be transfused prior to obtaining final results of non-reactive screening. It is estimated that the worldwide market for diagnostic kits moves around 25 billion dollars annually and Brazil in particular, is estimated to have a negative trade balance in diagnostic reagents of 200 million dollars, which results in a high national dependence on imports to meet Brazilian demand for many public health programs. Based on these data, this work was developed in order to obtain recombinant peptides with potential applicability in the immunodiagnosis of hepatitis B and hepatitis C through the screening of three commercial libraries of random peptides (Ph.D. 7, Ph.D. 12 e Ph.D. C7C, New England Biolabs) constructed using the Phage Display technology. After performing three rounds of screening (bio-panning), all peptides screened were sequenced and the data obtained was analyzed by bioinformatics tools and immunoassays affinity studies. As a result, it was possible to select three peptides with potential applicability in immunodiagnostic tests for hepatitis B virus and ten peptides for hepatitis C virus testing. Orientador: Prof. Dr. Marco Aurélio Krieger; Coorientadora: Prof. Dra. Daniela Parada Pavoni; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Processos Biotecnológicos. Defesa: Curitiba, 23/02/2011; Bibliografia: fls. 134-139

2011-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/42111 2024-04-11T18:58:08Z 2006-01-01T00:00:00Z

Efeito da ação antitumoral, parâmetros bioquímicos e imunitários da biomassa de Ganoderma lucidum utilizada como suplemento alimentar em ratos portadores de tumor Walker 256 Resumo: A cada ano, 10 milhões de pessoas tem diagnóstico positivo de câncer no mundo e destes 12% evoluem para morte. A estimativa é de que até o ano de 2020 serão 15 milhões de novos casos por ano (OMS, 2004). Diante disso, diversos estudos estão sendo realizados na tentativa de se identificar as possíveis causas desse aumento desordenado, das várias formas de câncer, buscam-se alternativas para tratamentos. Ganoderma lucidum é um cogumelo medicinal amplamente empregado no Oriente para o tratamento de diversas doenças, inclusive o câncer. Este trabalho tem por objetivo avaliar as propriedades farmacológicas do G. lucidum e sua ação antitumoral em organismos vivos (ratos Wistar) inoculados com Tumor Walker 256 e alimentados com ração suplementada com 25% de G. lucidum obtido por fermentação em estado sólido (ração G25). O grupo experimental constituiu de ratos Wistar de 90 dias que foram divididos em 4 grupos de acordo com o início da suplementação alimentar com a ração G25. Todos os grupos foram inoculados com Tumor Walker 256 no dia zero. O grupo Controle (GC) foi alimentado com ração normal, o grupo profilático GP iniciou a alimentação suplementada 30 dias antes da inoculação do tumor, o grupo tratamento GT iniciou a alimentação suplementada no mesmo dia da inoculação do tumor, o grupo tratamento retardado GTR iniciou a alimentação suplementada 10 dias após a inoculação do tumor. Com relação à inibição tumoral, observou-se redução significativa nos grupos GT (61%) e GTR (42%) sendo que o grupo GP também obteve valores de 35%. Como parâmetro histológico foi avaliado o índice mitótico nos diferentes grupos estudados. Observou-se no grupo controle um índice de mitose celular de 29,4 mitoses por campo no grupo tratamento esse índice foi de 6,4. Essa diferença estatisticamente significativa mostra que o grupo controle apresenta um prognóstico reservado, alta malignidade. Quando oferecida de forma terapêutica a ração suplementada com G. lucidum, observou-se a diminuição da agressividade tumoral, o índice mitótico diminuiu para 6,4. Sugere-se que prováveis princípios ativos possam ter inibida a proliferação de células malignas induzindo a apoptose. O presente estudo corrobora a percepção da comunidade científica a respeito das propriedades antitumorais do G. lucidum administrado em altas doses em suplementação animal. O caminho a ser seguido é isolar e purificar as substâncias ativas nesse processo para que no futuro possa-se ter mais uma alternativa para o combate ao câncer em seres humanos.; Abstract: Every year, 10 million people are diagnosed positive for cancer in the world, representing 12% of deaths. According to estimates of the WHO, by 2020 there will be 15 million additional cases per year (WHO, 2004). In view of this, a number of new studies have been carried out in an attempt to identify the possible causes of such disordered increase of the various forms of cancer, and alternatives for treatments are been saught. Ganoderma lucidum is a medicinal mushroom widely used in the Eastern world in the treatment of various diseases, including cancer. The present work aims at evaluating G. lucidum's pharmacological properties and its tumoral action in live organisms (Wistar rats) inoculated with Walker 256 Tumor and fed on a ration supplemented with 25% G. lucidum obtained through solid state fermentation. The experimental group consisted of 90 days old Wistar rats which were divided into 4 groups according to the day they started their food supplementation with G25 ration. All groups were inoculated with Walker 256 Tumor on day zero. The Control group (CG) was fed a normal ration, the GP group began to receive the supplemented ration 30 days before tumor inoculation, the GTR group began to receive the supplemented ration 10 days after tumor inoculation. As far as tumor inhibition is concerned, it was possible to observe a significant reduction in groups TG (61%) and GTR (42%) besides group GP also attaining values around 35%. The counting of cellular mitosis was carried out as a parameter in the various groups under study. In the control group, a 29.4 index of cellular mitosis was observed; in the treatment group this index was 6.4. This statistically significant difference shows that the control group presents a highly malignant reserved prognosis. When the ration supplemented with G. lucidum was offered as a therapeutic procedure, we observed a decrease in the tumor's aggressiveness, the mitotic index decreased to 6.4. It was possible to observe that the active principle of G. lucidum directs physiological stimuli of the cellular apoptosis to inhibit the proliferation of malign cells. The present study ratifies the feeling the scientific community has about the antitumoral activities of the G. lucidum when administered in high dosages in animal supplementation. The path to be followed is to isolate and purify the active substances in this process in order that in the future we can have another alternative for fighting cancer in humans. Orientador: Prof. Dr. Carlos Ricardo Soccol; Coorientadores: Dra. Rosália Rubel e Prof. Dr. Luiz Cláudio Fernandes; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia. Defesa: Curitiba, 18/12/2006; Inclui referências : f.72-102; Área de concentração: Saúde Humana e Animal

2006-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/80917 2024-04-11T12:36:42Z 2008-01-01T00:00:00Z

Desenvolvimento de bioprocesso para a produção de esporos termorresistentes de Bacillus atrophaeus Resumo: A esterilização é de fundamental importância no controle das infecções dos serviços de saúde. Falhas nesse processo podem levar à transmissão de doenças infecciosas. Para assegurar a eficiência da esterilização, as principais instituições normativas mundiais de saúde recomendam o uso rotineiro de Indicadores Biológicos (IB) para seu monitoramento, no Brasil esta é uma exigência legal. Os consultórios odontológicos, na sua grande maioria, utilizam o calor seco como principal método de esterilização. Pesquisas demonstram que a maioria destes serviços não atende a esta exigência devido ao alto custo e à dificuldade de aquisição destes IB. Esporos do Bacillus atrophaeus são recomendados como IB para esterilização por calor seco devido à sua alta resistência térmica. Na primeira etapa deste trabalho, utilizando meios de cultura sintéticos, foram investigados aspectos de rendimento de produção e de resistência térmica dos esporos, em função da composição dos meios de cultura do inóculo, meios de esporulação e recuperação, bem como do material do suporte. O tempo de incubação do inóculo foi padronizado em 18 horas; o meio constituído de extrato de levedura, 0,8%; caldo nutriente, 0,4%; MnSO4.4H2O, 0,005%; CaCl2.6H2O, 0,005% e ágar, 3,0%, foi o que apresentou a melhor relação produtividade x facilidade no preparo. O IB embalado em frasco com papelote como suporte apresentou maior resistência térmica e permitiu melhor visualização do produto. Objetivando uma maior estabilidade do produto, a solução de acetato de cálcio 0,02M foi escolhida como diluente. A concentração 0,0015% de azul de bromotimol, com a adição de 0,1% de amido no meio de recuperação, forneceram um D160°C, em média, 7,0% maior e um Usk,160°C, em média, 5,4% maior. Um lote experimental da suspensão de esporos e um lote experimental do IB foram produzidos, e os resultados (Usk,160°-C = 37,4 ± 1,5 min e D16o°c = 5,5 ± 0,3 min) atenderam aos critérios de qualidade preconizados pelas normas internacionais. Na segunda parte, foi desenvolvida metodologia de produção de esporos termorresistentes utilizando resíduos e subprodutos agroindustriais da soja e da cana-de-açúcar como substrato. Realizou-se a seleção das matériasprimas, da técnica de cultivo, do reator e a otimização das variáveis físicas, químicas e nutricionais do cultivo. No preparo do inóculo, o melaço de soja a 4,0%, adicionado de peptona a 4,0%, proporcionou biomassa entre 8,4 x 107 a 2,1 x 1010 UFC.mL-1. A fermentação em estado sólido (FES) foi otimizada: bagaço de cana como suporte (1,0 mm como tamanho médio da partícula); melaço de soja a 2 ,0% e sais estimuladores da esporulação como substrato; 3% como taxa do inóculo (107 UFC.g1 de matéria seca); umidade inicial de 93%; pH 8,0; água como diluente, tempo de incubação de 7 dias e saco plástico como reator, fornecendo 1010 UFC.g-1 de massa seca. Resultando em um acréscimo de até 3 log e propiciando uma redução de 50% do tempo de incubação em relação à produção em ágar. A análise da resistência térmica dos esporos produzidos forneceu um D16o°c = 5,2 ± 0,2 min, superior ao preconizado pela USP (D160°C = 3,0 min).; Abstract: Effective sterilization is important in avoiding cross-infections and the transmission of infectious diseases. The Health Services’ current guidelines on infection control practices recommend regular biological monitoring of sterilizers for it is a legal requirement. Most dental and medical facilities still use dry heat sterilizers as a current practice. Researches have shown that only few dental offices apply biological monitoring of sterilization for its high cost is a hindrance to its widespread use. For dry heat sterilization, more specifically, Bacillus atrophaeus spores are recommended due to its high thermal resistance to this process. Aiming at developing a costeffective product, in the first stage of this research, aspects of their roduction effectiveness and spore thermal resistance, different compositions of sporulation and recovery synthetics culture media, and the support spore material were evaluated. The inoculum incubation time was standardized as 18 hours, and the best cost/productivity relation sporulation medium was: yeast extract, 0.8%; nutrient broth, 0.4%; MnSO4.4H2O, 0.005%; CaCl2.6H2O, 0.005% and agar, 3.0%. The inoculated strips put into sterile glass vial showed higher thermal resistance and allowed better product visualization. Calcium acetate solution 0.02 M was chosen as a diluent’s in order to maintain the product’s stability. Recovery medium with bromotimol blue, 0.0015 % and starch, 0.1%, provided a 7.0% higher D160°C and a 5.4% higher Usk,i60°c, on average. An experimental spore suspension batch was produced and the obtained results (Usk,i60°C = 37.4 ± 1.5 min and D160°C = 5.5 ± 0.3 min) met the international quality standard criteria. In the second part, a methodology for thermal resistant spore production using soybean and sugar cane by-products was developed. Different substrates, fermentation techniques, and reactors were evaluated and chemical, physical, and nutrition characteristics of the culture were optimized. An optimized inoculum medium containing 4.0% soybean molasses and 4.0% casein peptone was similar in performance to a synthetic control medium resulting in 8.4 x 107 to 2.1 x 1010 CFU.mL-1 of biomass. The SSF using sugar cane bagasse as support and soybean molasses 2 .0%, supplemented with sporulation inductor salts, was the best technique and its variable optimum values were: particle size, 1.0 mm - mean; inoculum’s size, 3% (107 CFU.g-1 dry matter), moisture content, 93%; initial substrate pH, 8.0; water as a solution base, plastic bag as a reactor, and seven days as incubation time. The high-yield spore production was about 3 log higher as compared to the control agar medium, and 1 log increase over the first SSF study. The dry-heat resistance analysis gave a D160°C-value result (5.2 ± 0.2 min), higher than the one recommended by the USP (D160°C = 3.0 min). Orientador : Carlos Ricardo Soccol; Coorientadores : Adriane B. P. Medeiros e Luciana P. S. Vandenberghe; Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Processos Biotecnológicos. Defesa: Curitiba, 03/07/2008; Inclui bibliografia e anexos; Área de concentração: Saúde animal e humana

2008-01-01T00:00:00Z