Gelatin-based polymeric films for applications in food packaging: an overview of advances, challenges, and perspectives / Filmes poliméricos à base de gelatina para aplicações em embalagens de alimentos: uma visão geral sobre avanços, desafios e perspectivas

ABSTRACT: This research carried out a bibliometric analysis and literature review on the production of gelatin-based films for application as food packaging, addressing the main advances and limitations. The search for articles was performed in the Scopus database, and bibliometric data were obtained using the Bibliometrix tool (RStudio software). It was observed that a wide variety of compounds can be incorporated into gelatin films to overcome the limitations related to their high solubility and low mechanical properties, as well as to obtain active or smart functions. Among the most reported compounds were essential oils, pigments extracted from vegetables, and other antimicrobial agents. The most reported foods as an application matrix were meat (fish, chicken, and shrimp), milk, cheese, and minimally processed fruits. Even with promising trends, the biggest challenge for large-scale applications is to obtain easily degradable biopolymers with structural and functional stability similar to synthetic polymers. Thus, a greater focus on this theme in research may favor significant advances in the use of these packages and positively impact several of the Sustainable Development Goals, as recommended by the United Nations.

RESUMO: Este estudo objetivou realizar uma análise bibliométrica e revisão de literatura acerca da produção de filmes à base de gelatina para aplicação como embalagens alimentícias, abordando os principais avanços e limitações. A busca de artigos foi realizada na base de dados da Scopus e os dados bibliométricos obtidos pela ferramenta Bibliometrix (RStudio software). Verificou-se uma grande variedade de compostos que podem ser incorporados nos filmes de gelatina, a fim de superar suas limitações relacionadas à alta solubilidade e baixas propriedades mecânicas, bem como para obtenção de funções ativas ou inteligentes. Dentre os compostos mais reportados, têm-se: óleos essenciais, pigmentos extraídos de vegetais e outros agentes antimicrobianos. Os alimentos mais reportados como matriz de aplicação foram: carnes (peixe, frango e camarão), leite, queijo e frutas, minimamente processadas. Mesmo com tendências promissoras, o maior desafio no âmbito das aplicações reais em larga escala é a obtenção de biopolímeros facilmente degradáveis, com estabilidade estrutural e funcional similar aos polímeros sintéticos. Dessa forma, o maior enfoque dessa temática em pesquisas poderá favorecer avanços significativos para o uso dessas embalagens, impactando positivamente diversos dos Objetivos para o Desenvolvimento Sustentável, preconizados pela Organização das Nações Unidas.

Gelatin-based polymeric films for applications in food packaging: an overview of advances, challenges, and perspectives / Filmes poliméricos à base de gelatina para aplicações em embalagens de alimentos: uma visão geral sobre avanços, desafios e perspectivas

This research carried out a bibliometric analysis and literature review on the production of gelatin-based films for application as food packaging, addressing the main advances and limitations. The search for articles was performed in the Scopus database, and bibliometric data were obtained using the Bibliometrix tool (RStudio software). It was observed that a wide variety of compounds can be incorporated into gelatin films to overcome the limitations related to their high solubility and low mechanical properties, as well as to obtain active or smart functions. Among the most reported compounds were essential oils, pigments extracted from vegetables, and other antimicrobial agents. The most reported foods as an application matrix were meat (fish, chicken, and shrimp), milk, cheese, and minimally processed fruits. Even with promising trends, the biggest challenge for large-scale applications is to obtain easily degradable biopolymers with structural and functional stability similar to synthetic polymers. Thus, a greater focus on this theme in research may favor significant advances in the use of these packages and positively impact several of the Sustainable Development Goals, as recommended by the United Nations.

Este estudo objetivou realizar uma análise bibliométrica e revisão de literatura acerca da produção de filmes à base de gelatina para aplicação como embalagens alimentícias, abordando os principais avanços e limitações. A busca de artigos foi realizada na base de dados da Scopus e os dados bibliométricos obtidos pela ferramenta Bibliometrix (RStudio software). Verificou-se uma grande variedade de compostos que podem ser incorporados nos filmes de gelatina, a fim de superar suas limitações relacionadas à alta solubilidade e baixas propriedades mecânicas, bem como para obtenção de funções ativas ou inteligentes. Dentre os compostos mais reportados, têm-se: óleos essenciais, pigmentos extraídos de vegetais e outros agentes antimicrobianos. Os alimentos mais reportados como matriz de aplicação foram: carnes (peixe, frango e camarão), leite, queijo e frutas, minimamente processadas. Mesmo com tendências promissoras, o maior desafio no âmbito das aplicações reais em larga escala é a obtenção de biopolímeros facilmente degradáveis, com estabilidade estrutural e funcional similar aos polímeros sintéticos. Dessa forma, o maior enfoque dessa temática em pesquisas poderá favorecer avanços significativos para o uso dessas embalagens, impactando positivamente diversos dos Objetivos para o Desenvolvimento Sustentável, preconizados pela Organização das Nações Unidas.

Uso de quitina e quitosana como adsorventes de amônia de efluentes aquícolas: revisão de literatura / Use of chitin and quitosan as adsorvents of ammonia of aquaculture effluents: a literature review / Uso de quitina y quitosana como adsorbentes de amonia de efluentes acuícolas: revisión de literatura

Os resíduos provenientes da aquicultura são derivados da ração e da excreção dos peixes e podem estar sedimentados, suspensos ou dissolvidos, ocasionando elevados valores de DBO, DQO, nitrogênio e fósforo. A produção de camarões no Brasil tem gerado elevadas quantidades de resíduos sólidos, tendo em vista que os exoesqueletos dos camarões correspondem a cerca de 40% do seu peso total, resultando num forte impacto ambiental. Diversas pesquisas envolvendo a quitina estão sendo desenvolvidas na área de tratamento de água, devido principalmente a sua capacidade de formar filme, sendo utilizada em sistemas filtrantes. Este polissacarídeo também pode ser utilizado como agente floculante no tratamento de efluentes, como adsorvente na clarificação de óleos, e principalmente na produção de quitosana. Atualmente a quitosana possui aplicações multidimensionais, desde áreas como a nutrição humana, biotecnologia, ciência dos materiais, indústria farmacêutica, agricultura, terapia genética e proteção ambiental. A quitosana é muito eficiente na remoção de poluentes em diferentes concentrações. Apresenta alta capacidade e grande velocidade de adsorção, boa eficiência e seletividade tanto em soluções que possuem altas ou baixas concentrações. O uso da biotecnologia, através do processo de adsorção utilizando adsorventes naturais e baratos, como a quitina e quitosana, minimiza os impactos ambientais da aquicultura tanto em relação aos provocados pelo lançamento de efluentes no meio ambiente quanto aos causados pelo descarte inadequado dos resíduos do processamento de camarões.(AU)

Aquaculture residues are derived from fish feed and excretion and may be sedimented, suspended or dissolved, resulting in high BOD, COD, nitrogen and phosphorus values. Shrimp production in Brazil has generated high amounts of solid waste, since shrimp exoskeletons account for about 40% of their total weight, resulting in a strong environmental impact. Several researches involving chitin are being developed in the area of water treatment, mainly due to its ability to form film, being used in filter systems. This polysaccharide can also be used as a flocculating agent in the treatment of effluents, as an adsorbent in the clarification of oils, and especially in the production of chitosan. Currently, chitosan has multidimensional applications, from areas such as human nutrition, biotechnology, materials science, pharmaceutical industry, agriculture, gene therapy and environmental protection. Chitosan is very efficient in the removal of pollutants at different concentrations. It presents high capacity and high adsorption velocity, good efficiency and selectivity both in solutions that have high or low concentrations. The use of biotechnology, through the adsorption process using natural and cheap adsorbents such as chitin and chitosan, minimizes the environmental impacts of aquaculture both in relation to those caused by the release of effluents into the environment and those caused by the inappropriate disposal of processing residues of shrimps.(AU)

Los residuos procedentes de la acuicultura se derivan de la ración y de la excreción de los peces y pueden estar sedimentados, suspendidos o disueltos, ocasionando elevados valores de DBO, DQO, nitrógeno y fósforo. La producción de camarones en Brasil ha generado grandes cantidades de residuos sólidos, teniendo en cuenta que los exoesqueletos de los camarones corresponden a cerca del 40% de su peso total, resultando en un fuerte impacto ambiental. Varias investigaciones involucrando la quitina se están desarrollando en el área de tratamiento de agua, debido principalmente a su capacidad de formar película, siendo utilizada en sistemas filtrantes. Este polisacárido también puede ser utilizado como agente floculante en el tratamiento de efluentes, como adsorbente en la clarificación de aceites, y principalmente en la producción de quitosana. Actualmente la quitosana posee aplicaciones multidimensionales, desde áreas como la nutrición humana, biotecnología, ciencia de los materiales, industria farmacéutica, agricultura, terapia genética y protección ambiental. La quitosana es muy eficiente en la eliminación de contaminantes en diferentes concentraciones. Presenta alta capacidad y gran velocidad de adsorción, buena eficiencia y selectividad tanto en soluciones que poseen altas o bajas concentraciones. El uso de la biotecnología, a través del proceso de adsorción utilizando adsorbentes naturales y baratos, como la quitina y quitosana, minimiza los impactos ambientales de la acuicultura tanto en relación a los provocados por el lanzamiento de efluentes en el medio ambiente en cuanto a los causados por el descarte inadecuado de los residuos del procesamiento de camarones.(AU)

Leaf application of chitosan and physiological evaluation of maize hybrids contrasting for drought tolerance under water restriction / Aplicação foliar de quitosana e avaliação fisiológica de híbridos de milho contrastantes para tolerância à seca sob restrição hídrica

It is a fact that the regions that cultivate the most maize crop do not have fully adequate technologies to measure productivity losses caused by irregularities in water availability. The objective of this study was to evaluate the physiological characteristics of maize hybrids tolerant (DKB 390) and sensitive (BRS 1030) to drought, at V5 growth stage and under water restriction, in order to understand the mechanisms involved in the induction of tolerance to drought by chitosan in contrasting maize genotypes. Plants were cultivated in pots at a greenhouse, and chitosan 100 ppm was applied by leaf spraying. The water restriction was imposed for 10 days and then leaf gaseous exchange and chlorophyll fluorescence were evaluated. The tolerant hybrid (DKB 390) showed higher photosynthesis, stomatal conductance, carboxylation efficiency, electron transport rate, and non-photochemical quenching when chitosan was used. Plants from tolerant genotype treated with chitosan were more tolerant to water stress because there were more responsive to the biopolymer.(AU)

As regiões que cultivam milho como cultura principal ainda não possuem tecnologias adequadas para mensurar as perdas na produtividade decorrentes na disponibilidade irregular de água. O objetivo desse estudo foi avaliar as características fisiológicas de híbridos de milho tolerante (DKB 390) e sensível (BRS1030) à seca, no estádio de crescimento V5 e sob restrição hídrica, para compreender os mecanismos envolvidos na indução de tolerância à seca pela quitosana em genótipos contrastantes. As plantas foram cultivadas vasos na casa de vegetação e a quitosana 100 ppm foi aplicada por pulverização foliar. A restrição hídrica durou 10 dias e foram avaliadas as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila. O híbrido tolerante (DKB 390) apresentou maior fotossíntese, condutância estomática, eficiência de carboxilação, taxa de transporte de elétrons e quenching não fotoquímico quando aplicada a quitosana. As plantas do genótipo tolerante tratadas com quitosana foram mais tolerantes ao déficit hídrico porque foram mais responsivas ao biopolímero.(AU)

Cassava biopolymer polyamide hydrogel accelerates healing of induced skin woundsin rats / Hidrogel de biopolímero de poliamido de mandioca acelera o processo de cicatrização em feridas cutâneas induzidas em ratos

This study aimed to macroscopically and microscopically evaluate the healing of skin wounds induced in rats by topical application of cassava polyamide biopolymer hydrogel. In total, 32 rats were used and divided into four groups (n= 8): negative control - saline solution; positive control - use of commercial ointment; experimental group - I - ointment + cassava hydrogel; experimental group - II - cassava hydrogel. A 1cm2 wound induced on the animals dorsum was treated and evaluated. At day 21 post-operation, the animals were sacrificed by anesthetic overdose, and then 1cm2 of cicatricial skin from the wound region was collected. The material was cut to evaluate healing. In the macroscopic evaluation, complete healing was observed at the end of 21 days. Re-epithelialization was observed histologically; the connective tissue in the negative control, positive, and experimental - I groups was characterized by an abundance of collagen fibers, fibroblasts, and blood vessels. In experimental group - II additional healing was observed, as evidenced by the arrangement of collagen fibers and fibroblasts, and the reduction of neoformed vessels. Thus, we concluded that the hydrogel can assist in healing skin wounds, especially in the remodeling phase.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar macro e microscopicamente a cicatrização de feridas cutâneas induzidas em ratos, a partir da aplicação tópica do hidrogel de biopolímero de poliamido de mandioca. Trinta e dois ratos foram divididos em quatro grupos (n= 8): controle negativo, tratado com solução salina; controle positivo, com pomada comercial; grupo experimental - I, com pomada + hidrogel de mandioca; grupo experimental - II, com hidrogel de mandioca. Feridas induzidas de 1cm 2 no dorso dos animais foram tratadas e avaliadas em intervalos de três a quatro dias. No 21º dia do pós-operatório, os animais foram mortos por aprofundamento anestésico, em seguida foi coletado 1cm 2 de pele da região cicatricial. O material foi cortado, corado pelas técnicas de hematoxilina-eosina e azocarmine-G, para avaliação da cicatrização. Na avaliação macroscópica, foi observada cicatrização completa no final do período de 21 dias. Histologicamente, observou-se reepitelização, o tecido conjuntivo no grupos controle negativo, positivo e experimental - I se caracterizou pela abundância de fibras colágenas, fibroblastos e vasos sanguíneos. No grupo experimental - II, a cicatrização sugere avanço de etapas, evidenciado pelo arranjo das fibras colágenas, pela redução de fibroblastos e dos vasos neoformados. Assim, foi possível concluir que o hidrogel de biopolímero de amido de mandioca pode auxiliar na cicatrização de feridas cutâneas, principalmente na fase de remodelação.(AU)

Cassava biopolymer polyamide hydrogel accelerates healing of induced skin woundsin rats / Hidrogel de biopolímero de poliamido de mandioca acelera o processo de cicatrização em feridas cutâneas induzidas em ratos

This study aimed to macroscopically and microscopically evaluate the healing of skin wounds induced in rats by topical application of cassava polyamide biopolymer hydrogel. In total, 32 rats were used and divided into four groups (n= 8): negative control - saline solution; positive control - use of commercial ointment; experimental group - I - ointment + cassava hydrogel; experimental group - II - cassava hydrogel. A 1cm2 wound induced on the animals dorsum was treated and evaluated. At day 21 post-operation, the animals were sacrificed by anesthetic overdose, and then 1cm2 of cicatricial skin from the wound region was collected. The material was cut to evaluate healing. In the macroscopic evaluation, complete healing was observed at the end of 21 days. Re-epithelialization was observed histologically; the connective tissue in the negative control, positive, and experimental - I groups was characterized by an abundance of collagen fibers, fibroblasts, and blood vessels. In experimental group - II additional healing was observed, as evidenced by the arrangement of collagen fibers and fibroblasts, and the reduction of neoformed vessels. Thus, we concluded that the hydrogel can assist in healing skin wounds, especially in the remodeling phase.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar macro e microscopicamente a cicatrização de feridas cutâneas induzidas em ratos, a partir da aplicação tópica do hidrogel de biopolímero de poliamido de mandioca. Trinta e dois ratos foram divididos em quatro grupos (n= 8): controle negativo, tratado com solução salina; controle positivo, com pomada comercial; grupo experimental - I, com pomada + hidrogel de mandioca; grupo experimental - II, com hidrogel de mandioca. Feridas induzidas de 1cm 2 no dorso dos animais foram tratadas e avaliadas em intervalos de três a quatro dias. No 21º dia do pós-operatório, os animais foram mortos por aprofundamento anestésico, em seguida foi coletado 1cm 2 de pele da região cicatricial. O material foi cortado, corado pelas técnicas de hematoxilina-eosina e azocarmine-G, para avaliação da cicatrização. Na avaliação macroscópica, foi observada cicatrização completa no final do período de 21 dias. Histologicamente, observou-se reepitelização, o tecido conjuntivo no grupos controle negativo, positivo e experimental - I se caracterizou pela abundância de fibras colágenas, fibroblastos e vasos sanguíneos. No grupo experimental - II, a cicatrização sugere avanço de etapas, evidenciado pelo arranjo das fibras colágenas, pela redução de fibroblastos e dos vasos neoformados. Assim, foi possível concluir que o hidrogel de biopolímero de amido de mandioca pode auxiliar na cicatrização de feridas cutâneas, principalmente na fase de remodelação.(AU)

Leaf application of chitosan and physiological evaluation of maize hybrids contrasting for drought tolerance under water restriction

Abstract It is a fact that the regions that cultivate the most maize crop do not have fully adequate technologies to measure productivity losses caused by irregularities in water availability. The objective of this study was to evaluate the physiological characteristics of maize hybrids tolerant (DKB 390) and sensitive (BRS 1030) to drought, at V5 growth stage and under water restriction, in order to understand the mechanisms involved in the induction of tolerance to drought by chitosan in contrasting maize genotypes. Plants were cultivated in pots at a greenhouse, and chitosan 100 ppm was applied by leaf spraying. The water restriction was imposed for 10 days and then leaf gaseous exchange and chlorophyll fluorescence were evaluated. The tolerant hybrid (DKB 390) showed higher photosynthesis, stomatal conductance, carboxylation efficiency, electron transport rate, and non-photochemical quenching when chitosan was used. Plants from tolerant genotype treated with chitosan were more tolerant to water stress because there were more responsive to the biopolymer.

Resumo As regiões que cultivam milho como cultura principal ainda não possuem tecnologias adequadas para mensurar as perdas na produtividade decorrentes na disponibilidade irregular de água. O objetivo desse estudo foi avaliar as características fisiológicas de híbridos de milho tolerante (DKB 390) e sensível (BRS1030) à seca, no estádio de crescimento V5 e sob restrição hídrica, para compreender os mecanismos envolvidos na indução de tolerância à seca pela quitosana em genótipos contrastantes. As plantas foram cultivadas vasos na casa de vegetação e a quitosana 100 ppm foi aplicada por pulverização foliar. A restrição hídrica durou 10 dias e foram avaliadas as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila. O híbrido tolerante (DKB 390) apresentou maior fotossíntese, condutância estomática, eficiência de carboxilação, taxa de transporte de elétrons e quenching não fotoquímico quando aplicada a quitosana. As plantas do genótipo tolerante tratadas com quitosana foram mais tolerantes ao déficit hídrico porque foram mais responsivas ao biopolímero.

Leaf application of chitosan and physiological evaluation of maize hybrids contrasting for drought tolerance under water restriction

Abstract It is a fact that the regions that cultivate the most maize crop do not have fully adequate technologies to measure productivity losses caused by irregularities in water availability. The objective of this study was to evaluate the physiological characteristics of maize hybrids tolerant (DKB 390) and sensitive (BRS 1030) to drought, at V5 growth stage and under water restriction, in order to understand the mechanisms involved in the induction of tolerance to drought by chitosan in contrasting maize genotypes. Plants were cultivated in pots at a greenhouse, and chitosan 100 ppm was applied by leaf spraying. The water restriction was imposed for 10 days and then leaf gaseous exchange and chlorophyll fluorescence were evaluated. The tolerant hybrid (DKB 390) showed higher photosynthesis, stomatal conductance, carboxylation efficiency, electron transport rate, and non-photochemical quenching when chitosan was used. Plants from tolerant genotype treated with chitosan were more tolerant to water stress because there were more responsive to the biopolymer.

Resumo As regiões que cultivam milho como cultura principal ainda não possuem tecnologias adequadas para mensurar as perdas na produtividade decorrentes na disponibilidade irregular de água. O objetivo desse estudo foi avaliar as características fisiológicas de híbridos de milho tolerante (DKB 390) e sensível (BRS1030) à seca, no estádio de crescimento V5 e sob restrição hídrica, para compreender os mecanismos envolvidos na indução de tolerância à seca pela quitosana em genótipos contrastantes. As plantas foram cultivadas vasos na casa de vegetação e a quitosana 100 ppm foi aplicada por pulverização foliar. A restrição hídrica durou 10 dias e foram avaliadas as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila. O híbrido tolerante (DKB 390) apresentou maior fotossíntese, condutância estomática, eficiência de carboxilação, taxa de transporte de elétrons e quenching não fotoquímico quando aplicada a quitosana. As plantas do genótipo tolerante tratadas com quitosana foram mais tolerantes ao déficit hídrico porque foram mais responsivas ao biopolímero.

Quitosana e Líquido da Casca da Castanha de Caju em Dietas à Base de Grãos para Bovinos

Propôs-se com este trabalho avaliar a adição do Líquido da Castanha de Caju técnico (LCCt) e da Quitosana como aditivos naturais para bovinos confinados rebendo dieta de milho grão inteiro. Foram utilizados cinco (5) novilhos mestiços canulados no rúmen com peso médio de 350 kg, distribuídos aleatoriamente em delineamento em quadrado latino 5x5 e mantidos em baias individuais, recebendo uma dieta constituida de 85% de milho grão inteiro e 15% de pellet proteico-mineral-vitaminico. As dietas experimentais foram acrescidas de monensina (25 mg/Kg de MS); quitosana (375 mg/Kg de MS); LCCt(500mg/kg de MS); quitosana + LCCt (375mg + 500mg/kg de MS); além da dieta controle. Os animais alimentados com a associação de LCCt+QUI apresentaram menor consumo de MS (6.60 Kg/dia) e PB (0.872 Kg/dia) e maior coeficiente de digestibilidade em comparação ao tratamento com monensina. A inclusão de LCCt+QUI na dieta levou a uma redução na concentração molar de acetato e uma maior produção de propionato. Não houve efeito para a inclusão dos aditivos, na síntese de nitrogênio, proteína microbiana e nas concentrações de ureia e creatinina no sangue e na urina. A associação dos aditivos LCCt+QUI promoveu redução no consumo de nitrogênio e balanço de nitrogênio em relação ao tratamento com monensina. A associação entre quitosana e líquido da castanha de caju, apresentou os melhores resultados em dietas de milho grão inteiro, podendo substituir a monensina.

The aimed of this work was to evaluate the addition of technical Cashew Nut Liquid (CNLt) and Chitosan as natural additives for confined cattle fed whole grain corn diet. Five (5) rumen-cannulated crossbred steers with an average weight of 350 kg were used, randomly distributed in a 5x5 Latin square design and kept in individual pens, receiving a diet consisting of 85% whole grain corn and 15% protein mineral-vitamin pellet. The xperimental diets were added with monensin (25 mg/kg of DM); chitosan (375 mg/kg MS); CNLt (500mg/kg MS); chitosan + CNLt (375mg + 500mg/kg of MS); in addition to the control diet. The animals fed with the association of CNLt+CHI had lower consumption of DM (6.60 Kg/day) and CP (0.872 Kg/day) and higher coefficient of digestibility compared to the treatment with monensin. The inclusion of CNLt+CHI in the diet led to a reduction in the molar concentration of acetate and a greater production of propionate. There was no effect for the inclusion of additives, on the synthesis of nitrogen, microbial protein and on the concentrations of urea and creatinine in blood and urine. The association of CNLt+CHI additives promoted a reduction in nitrogen consumption and nitrogen balance in relation to the treatment with monensin. The association between technical cashew nut liquid and chitosan showed the best results in whole grain maize diets, being able to replace monensin.

AVALIAÇÃO DA DEGRANULAÇÃO DE NEUTRÓFILOS DE CÃES IN VITRO POR AÇÃO DE FILME POLIMÉRICO DE GELATINA EXTRAÍDA DA ESCAMAS DE TILÁPIA DO NILO (Oreochromis niloticus)

Estímulos à pesquisa de novos materiais impulsionam o setor das ciências biomédicas na procura de compostos aplicados à medicina regenerativa. A gelatina apresenta boas propriedades em processos cicatriciais além de ser biocompatível com a maioria das estruturas celulares sendo possível sua aplicação em diversas especialidades médicas. Assim como a gelatina, filmes poliméricos obtidos a partir deste precursor apresentam boas propriedades mecânicas e biocompatibilidade, ampliando a sua gama de aplicações. Este trabalho tem como objetivo aplicar um biomaterial de gelatina extraído das escamas de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus), e avaliar a atuação in vitro pela porcentagem de degranulação de neutrófilos de cães, comparando os resultados com grupos de amostras de neutrófilos estimulados pela N-formil-metionil-leucil-fenilalanina (fMLP). Para execução desse estudo foram coletadas amostras de sangue de cães clinicamente hígidos e divididas em oito grupos, sendo um controle negativo (fMLP sem a presença de polímero); três condições com a adição de polímero de gelatina de massas diferentes, e outras três condições com adição do polímero de gelatina com fMLP. Para avaliar o estresse oxidativo dos neutrófilos gerado pelo polímero foi utilizado o método de redução do corante tetrazólio nitroazul (NBT) e a sua quantificação deu-se pela técnica de espectrofotometria na região do ultravioleta e do visível (UV/VIS). Os resultados mostraram que na maioria das condições apresentadas a diferentes concentrações de polímero de gelatina avaliado não produziram estresse oxidativo demonstrando assim baixo potencial de citotoxicidade.

Incentives for the search for new materials drive the biomedical sciences sector to search for compounds applied to regenerative medicine. Gelatin has good properties in healing process as well as being biocompatible with most cell structures, making it possible to be applied in several medical specialties. Like gelatin, the polymeric films obtained from this precursor present good mechanical properties and biocompatibility, expanding its range of applications. This project aims to apply a gelatins biomaterial extracted from Nile tilapia (Oreochromis niloticus) scales and evaluate in vitro performance by the percentage of neutrophil degranulation in dogs comparing the results with samples groups neutrophils stimulated by N-Formylmethionineleucyl-phenylalanine (fMLP). To qualify this study, blood samples were collected from dogs and divided into eight groups, being a negative control (fMLP - without the presence of polymer); three conditions with the addition of gelatin polymer of different masses, and three other conditions with the addition of gelatin polymer with fMLP. To evaluate the neutrophils oxidative stress generated by the polymer, the method of reduction of the nitro-blue tetrazolium (NBT) dye will be used and its quantification will be done using the spectrophotometry method in the ultraviolet and visible (UV / Vis) region. The results showed that in most of the conditions presented to different concentrations of gelatin polymer evaluated, they did not produce oxidative stress, thus demonstrating low potential for cytotoxicity

NANOEMULSÕES DE ALGINATO E ÓLEO ESSENCIAL DE Eucalyptus staigeriana: PRODUÇÃO, CARACTERIZAÇÃO, TOXICIDADE E ATIVIDADE ANTI-HELMÍNTICA SOBRE NEMATOIDES GASTRINTESTINAIS DE PEQUENOS RUMINANTES

O parasitismo por nematoides gastrintestinais (NGI) é uma grave ameaça a ovinocaprinocultura e com o aparecimento e disseminação da resistência anti-helmíntica (RA), novas alternativas de controle são necessárias. O óleo essencial de Eucalyptus staigeriana (OEEs) apresenta atividade anti-helmíntica, e o desenvolvimento de formulações visando o seu encapsulamento usando matriz de alginato de sódio (ALG) pode ser vantajoso para aumentar sua estabilidade e eficácia. Objetivando-se desenvolver emulsões de ALG e OEEs para o controle de NGI de pequenos ruminantes, a metodologia foi realizada em três fases. Na fase 1, cujo objetivo foi caracterizar uma população de Haemonchus contortus, nomeada Caucaia, quanto à RA, realizou-se a comparação entre testes fenotípicos de eclosão de ovos (TEO), desenvolvimento larvar (TDL) e redução de ovos nas fezes (TRCOF) e genotípico por qPCR para benzimidazois (BZs) e levamisol (LEV). Houve concordância entre TEO, TRCOF e qPCR para BZs, e entre TDL e qPCR para LEV. A população Caucaia foi considerada resistente a BZs, lactonas macrocíclicas, LEV e suspeita para monepantel. Na fase 2, objetivou-se desenvolver emulsões de ALG e OEEs, caracterizá-las e avaliar seus efeitos in vitro sobre eclosão de ovos e desenvolvimento larvar de H. contortus. Quatro emulsões foram preparadas com proporções variadas de Tween 80, OEEs e ALG 4%, caracterizadas físico-quimicamente e avaliadas no TEO e TDL. As emulsões foram estáveis, com tamanho de partícula predominantemente nanométrico e potencial zeta negativo. As emulsões foram mais efetivas que o OEEs no TEO, com concentração efetiva 50% (CE50) de 0,088 a 0,150 mg/mL para as emulsões e 0,308 mg/mL para OEEs. No TDL, emulsões e OEEs foram semelhantes, com CE50 variando de 3,91 a 4,60 mg/mL para emulsões e 4,17 mg/mL para OEEs. Portanto, emulsões de ALG e OEEs foram produzidas com sucesso, sendo a emulsão 2 (E2), com menor razão Tween 80/OEEs e ALG/OEEs, considerada a melhor e com potencial para o controle alternativo de H. contortus. Na fase 3, objetivou-se avaliar E2 in vitro contra H. contortus adultos, sua toxicidade aguda e atividade in vivo contra NGI. Foram realizados os testes de motilidade do adulto (TMA), avaliação por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e confocal de varredura a laser (MCVL). A dose letal 50% (DL50) de E2 foi verificada e o TRCOF foi realizado contra NGI da população Caucaia. No TMA, OEEs e E2 inibiram a motilidade de H. contortus e nas concentrações de 0,4 e 0,6 mg/mL, E2 foi mais efetiva que o OEEs. As imagens de MEV e de MCVL demonstraram alterações estruturais, principalmente, enrugamento de cutícula. A DL50 estimada da emulsão foi superior a 2.000 mg/kg. No TRCOF, a eficácia do OEEs e de E2 foram similares, com 54,2% de redução no opg pós-tratamento. Portanto, E2 demonstrou efeito promissor contra H. contortus adultos in vitro, segurança toxicológica e atividade contra NGI in vivo. Dessa forma, foi possível produzir e caracterizar, de forma bem-sucedida, emulsões de ALG e OEEs, que demonstraram estabilidade e atividade anti-helmíntica contra NGI de pequenos ruminantes, com potencial para aplicação em futuros esquemas de tratamento alternativo.

Parasitism by gastrointestinal nematodes (GIN) is a serious threat to sheep and goat farming and due to emergence and spread of anthelmintic resistance (AR), new control alternatives are required. The essential oil of Eucalyptus staigeriana (EsEO) has anthelmintic activity, so the development of formulations aimed at its encapsulation using sodium alginate matrix (ALG) can be advantageous to increase its stability and effectiveness. Aiming to develop emulsions of ALG and EsEO to control GIN in small ruminants, the methodology was developed in three phases. In phase 1, whose objective was to characterize a population of Haemonchus contortus, named Caucaia, regarding AR, a comparison was made between phenotypic tests of egg hatch (EHT), larval development (LDT) and fecal egg reduction (FECRT) and genotypic by qPCR for benzimidazoles (BZs) and levamisole (LEV). There was agreement between EHT, FECRT and qPCR for BZs, and between LDT and qPCR for LEV. The Caucaia population was considered resistant to BZs, macrocyclic lactones, LEV and suspected for monepantel. In phase 2, the aim was to develop emulsions of ALG and EsEO, characterize them and evaluate their in vitro effects on egg hatching and larval development of H. contortus. Four emulsions were prepared by varying proportions between Tween 80, EsEO and 4% ALG, physicochemically characterized and evaluated on EHT and LDT. The emulsions were stable, with predominantly nanometric particle size and negative zeta potential. The emulsions were more effective than EsEO in EHT, with effective concentration 50% (EC50) ranging from 0.088 to 0.150 mg/mL for the emulsions and 0.308 mg/mL for EsEO. In LDT, emulsions and EsEO were similar, with EC50 ranging from 3.91 to 4.60 mg/mL for emulsions and 4.17 mg/mL for EsEO. Therefore, ALG and EsEO emulsions were successfully produced, and emulsion 2 (E2), with low levels of the ratio between Tween 80/EsEO and ALG/EsEO was considered the best and with potential for alternative control of H. contortus. In phase 3, the aim was to evaluate E2 in vitro against adult H. contortus, its acute toxicity and in vivo activity against GIN. Adult worm motility test (AWMT) was performed, evaluation by scanning electron microscopy (SEM) and confocal laser scanning microscopy (CLSM). The lethal dose 50% (LD50) of E2 was assessed and FECRT was performed against the Caucaia population GIN. In AWMT, EsEO and E2 inhibited the motility of H. contortus and at concentrations 0.4 and 0.6 mg/mL, E2 was more effective than EsEO. SEM and CLSM images showed structural changes, mainly cuticle wrinkling. The LD50 of the emulsion was estimated to be greater 2,000 mg/kg. In FECRT, the efficacy of EsEO and E2 were similar, with a 54.2% reduction in epg post-treatment. Therefore, E2 showed promising effect against adult H. contortus in vitro, toxicological safety and activity against GIN in vivo. In this way, it was possible to successfully produce and characterize emulsions of ALG and EsEO, which demonstrated stability and anthelmintic activity gainst GIN of small ruminants, with potential for application in future alternative treatment schemes.

POTENCIAL DE REVESTIMENTOS COMESTÍVEIS À BASE DE QUITOSANA E EXTRATO DE PRÓPOLIS NA CONSERVAÇÃO DO CAMARÃO BRANCO DO PACÍFICO (Litopenaeus vannamei)

O escopo desse estudo foi obter e caracterizar filmes e revestimentos comestíveis à base de quitosana combinada com diferentes concentrações de extrato de própolis verde e vermelha e avaliar o potencial dos revestimentos na qualidade do camarão branco (Litopenaeus vannamei) resfriado e congelado. Os filmes produzidos com diferentes concentrações de extrato de própolis verde e vermelho (0,12%, 0,25%, 0,50%, 1,0% e 2,0%) foram caracterizados quanto suas propriedades ópticas: cor e opacidade; propriedades de barreira: permeabilidade ao vapor de água e solubilidade; propriedades mecânicas: resistência a tração, elongação na ruptura e módulo de elasticidade e microscopia eletrônica de varredura - MEV. A atividade antimicrobiana das soluções filmogênicas foi avaliada frente a cepas padrão de Salmonella typhimurium, Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Para o experimento com camarão resfriado as amostras foram submetidas a diferentes tratamentos e divididos em cinco grupos: Controle (C); Metabissulfito (MBS); Quitosana (Q); Extrato de própolis verde (EPVD) e Quitosana + extrato de própolis verde (QEPVD), posteriormente, foi armazenado refrigerado a 4 ± 1 ºC por 12 dias. Para o experimento com camarão congelado, o camarão foi processado e dividido em: Controle (C); Glaciado (G), Quitosana (Q); Quitosana + extrato de própolis verde (QEPVD) e quitosana + extrato de própolis vermelha (QEPVM) após a aplicação dos tratamentos foi armazenado congelado a - 18 ºC por 180 dias. Para avaliar a qualidade do camarão resfriado e congelados, os grupos foram submetidos as análises físico-químicas: potencial hidrogeniônico pH, reação as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico - TBARS, perda de peso por cocção - PPC, capacidade de retenção de água CRA, textura e cor instrumental, análises microbiológicas para determinação da presença de Salmonella spp. no tempo inicial, contagem de Staphylococcus aureus e Escherichia coli, contagem total de psicrotróficas e de bactérias aeróbias mesófilas, no experimento com camarão resfriado foi realizada também a análise de Método Índice de Qualidade - MIQ. De acordo com os dados obtidos foi observada diferença significativa (p < 0,05) nas propriedades de barreira e mecânicas dos filmes e melhores resultados foram encontrados nos filmes com concentrações de 0,12 e 0,25% de extrato de própolis verde e vermelha. A incorporação do extrato de própolis à quitosana proporcionou melhores resultados de atividade antimicrobiana frente à cepa de E. coli. A solução de revestimento de quitosana a 1,5% com 0,25% de extrato de própolis verde e quitosana 1,5% com 0,25% de extrato de própolis vermelha foram as escolhidas para continuação do estudo devido aos resultados positivos encontrados nas análises precedentes. No experimento com o camarão resfriado observou-se que as amostras de camarão revestidos com a combinação de quitosana e extrato de própolis demonstraram melhores resultados quanto aos valores de pH, TBARS, textura e inibição do desenvolvimento microbiano e da melanose. Já no experimento com o camarão congelado foi observado inibição do desenvolvimento de microrganismos, estabilidade oxidativa, manutenção do pH e melhores resultados na capacidade de retenção de água e manutenção do peso. A partir dos dados obtidos é possível inferir que houve sinergia entre a quitosana e o extrato de própolis e, portanto, essa combinação apresenta potencial como revestimento comestível e conservante natural para aumentar a qualidade sensorial e a vida útil do camarão branco.

The scope of this study was to obtain and characterize edible films and coatings based on chitosan combined with different concentrations of green and red propolis extract and to evaluate the potential of the coatings on the quality of chilled and frozen white shrimp (Litopenaeus vannamei). The films produced with different concentrations of green and red propolis extract (0.12%, 0.25%, 0.50%, 1.0% and 2.0%) were characterized in terms of their optical properties: color and opacity; barrier properties: water vapor permeability and solubility; mechanical properties: tensile strength, elongation at break and modulus of elasticity and scanning electron microscopy - SEM. The antimicrobial activity of filmogenic solutions was evaluated against standard strains of Salmonella typhimurium, Escherichia coli and Staphylococcus aureus. For the chilled shrimp experiment, the samples were subjected to different treatments and divided into five groups: Control (C); Metabisulfite (MBS); Chitosan (Q); Green propolis extract (EPVD) and Chitosan + green propolis extract (QEPVD), afterwards, it was stored refrigerated at 4 ± 1 ºC for 12 days. For the frozen shrimp experiment, the shrimp was processed and divided into: Control (C); Glacier (G), Chitosan (Q); Chitosan + green propolis extract (QEPVD) and chitosan + red propolis extract (QEPVM) after application of the treatments was stored frozen at - 18 ºC for 180 days. To assess the quality of chilled and frozen shrimp, the groups were subjected to physical-chemical analyzes: hydrogen potential - pH, reaction to substances reactive to thiobarbituric acid - TBARS, weight loss by cooking - PPC, water retention capacity - CRA , texture and instrumental color, microbiological analysis to determine the presence of Salmonella spp. in the initial time, count of Staphylococcus aureus and Escherichia coli, total count of psychrotrophic and aerobic mesophilic bacteria, in the experiment with chilled shrimp the analysis of the Quality Index Method - MIQ was also performed. According to the data obtained, a significant difference (p <0.05) was observed in the barrier and mechanical properties of the films and better results were found in films with concentrations of 0.12 and 0.25% of green and red propolis extract. The incorporation of the propolis extract to chitosan provided better results of antimicrobial activity against the E. coli strain. The 1.5% chitosan coating solution with 0.25% green propolis extract and 1.5% chitosan with 0.25% red propolis extract were chosen for the continuation of the study due to the positive results found in the previous analyzes. In the experiment with the chilled shrimp, it was observed that the shrimp samples coated with the combination of chitosan and propolis extract showed better results in terms of pH, TBARS, texture and inhibition of microbial and melanosis development. In the experiment with frozen shrimp, inhibition of the development of microorganisms was observed, oxidative stability, pH maintenance and better results in water retention capacity and weight maintenance. From the data obtained, it is possible to infer that there was a synergy between chitosan and the propolis extract and, therefore, this combination has potential as an edible coating and natural preservative to increase the sensory quality and useful life of white shrimp.

CONDUTO DE ORIENTAÇÃO NERVOSA FUNCIONALIZADO COM CÉLULAS ESTROMAIS MESENQUIMAIS MULTIPOTENTES PROMOVE A REGENERAÇÃO DO NERVO ISQUIÁTICO EM RATOS

As lesões traumáticas do sistema nervoso periférico (SNP) são altamente debilitantes, levando a déficits sensório-motores a longo prazo. A regeneração nervosa depende de um microambiente permissivo para o crescimento axonal, associado a presença de moléculas solúveis bioativas. Neste sentido, o uso das células estromais mesenquimais multipotentes derivadas do tecido adiposo (AdMSC) em combinação com condutos de orientação nervosa (NGC) poderiam acarretar estratégias promissoras para a regeneração nervosa. Ratos Wistar foram submetidos a lesão crítica do nervo isquiático (12 mm de gap) e divididos em grupos experimentais: Sham (abordagem do nervo isquiático sem alterações), GA (técnica de autoenxerto), GPCL (tubulação com NGC vazio), GPCL+MSCc (tubulação com NGC + 106 AdMSC de cão embebidas em biopolímero de fibrina) e GPCL+MSCr (tubulação com NGC + 106 AdMSC de rato embebidas em biopolímero de fibrina). Os NGC de policaprolactona (PCL) foram fabricados por impressão 3D. As AdMSC de cão foram caracterizadas in vitro e foi avaliado o potencial neuroregenerativo após a estimulação com INF-y (BDNF, GDNF, HGF e IL-10). Foram avaliados o índice de funcionalidade do nervo isquiático e tibial durante 12 semanas in vivo. A análise da marcha e a eletroneuromiografia foram avaliadas nas semanas 8 e 12. Foi realizada a morfometria post-mortem nas semanas 8 e 12 após o reparo nervoso. Trinta dias após a lesão nos grupos GPCL+MSCc e Sham, foram analisadas a expressão de fatores neurotróficos (BDNF, GDNF e o receptor p75NTR) e a reatividade das células de Schwann (S-100 e neurofilamento) pela imunofluorescencia, e a expressão gênica na medula espinhal (BDNF, GDNF, HGF, IL-6 e IL-10). A estimulação com INF-y aumentou a expressão gênica de BDNF, GDNF, HGF e IL-10 nas AdMSC de cão. Os grupos GPCL+MSCc e GPCL+MSCr apresentaram recuperação motora e eletrofisiológica quando comparados ao grupo GPCL em 8 e 12 semanas. Porém, os valores não foram superiores ao autoenxerto. Os achados foram relacionados a presença de fibras mielinizadas, maior expressão de BDNF, GDNF e P75NTR no nervo isquiático e a up-regulation de BDNF, GDNF e HGF na medula espinhal. Foi observada tendência a maior reatividade das células de Schwann e ramificação axonal no nervo isquiático. A combinação de NGC impressos em 3D e funcionalizados com AdMSC de cão e de rato mostraram efeitos neuroprotetores. A associação de AdMSC e biopolímero de fibrina suportaram o microambiente trófico e estimularam o estado pró-regenerativo na lesão crítica do nervo isquiático em ratos.

Peripheral nervous injuries (PNS) are highly debilitating, leading to long-term motor and sensory deficits. Nerve regeneration depends of the permissive microenvironment for axonal growth associated to bioactive molecules. In this sense, the use of multipotent mesenchymal stromal cells adipose tissue derived (AdMSC) in combination with nerve guidance conduits (NGC) could be promising strategies for nerve regeneration. Wistar rats were submitted to critical sciatic nerve injury (12 mm gap) and divided into experimental groups: Sham, GA (autograft), GPCL (empty NGC), GPCL + MSCc (NGC + 106 plus canine AdMSC embedded in fibrin biopolymer), GPCL + MSCr (NGC + 106 plus rat AdMSC embedded in fibrin biopolymer). Polycaprolactone (PCL) NGC was manufactured by 3D printing. In vitro, regenerative potential was evaluated after INF- stimulation (BDNF, GDNF, HGF and IL-10). In vivo, were measure the sciatic ant tibial functional index for 12 weeks. Gait analysis and electroneuromyography were performed at 8 and 12 weeks. Post-mortem, morphometric analysis was made at 8 and 12 weeks after nerve repair. Thirty days after lesion in the GPLC+MSCc and Sham, were evaluated the expression of neurotrophins (BDNF, GDNF and p75NTR receptor), Schwann cells reactivity by immunofluorescence (S-100 and neurofilament) and gene expression in the spinal cord (BDNF, GDNF, HGF, IL-6 and IL-10). The stimulation with INF- increased gene expression on canine AdMSC in vitro for BDNF, GDNF, HGF and IL-10. The groups GPCL+MSCc and GPCL+MSCr showed functional motor and electrophysiological motor recovery when compared with the GPCL group at 8 and 12 weeks. However, the values were not superior to GA group. These findings were related to presence of myelinated fibers, increased of neurotrophins expression BDNF, GDNF and p75NTR on sciatic nerve and up-regulation of the BDNF, GDNF and HGF in the spinal cord. A trend towards greater reactivity of Schwann cells and axonal branching in the sciatic nerve were observed. The combination of NGC 3D-printing and functionalized with canine and rat AdMSC showed neuroprotective effects. The association of canine or rat AdMSC and fibrin biopolymer support trophic microenvironment and stimulate a pro-regenerative state in severe sciatic nerve injury in rats.

AVALIAÇÃO DO BIOPOLÍMERO DE AMIDO DE MANDIOCA ASSOCIADO AO EXTRATO DE Tropaeolum majus NO PROCESSO DE CICATRIZAÇÃO DE FERIDAS DE RATOS WISTAR

Bioativos e fitoterápicos têm demonstrado diversos efeitos medicinais, aumentando o seu uso em pesquisas e na rotina médica. A associação de compostos bioativos com biomateriais para recobrimento de feridas tem sido alvo de alguns estudos na área biomédica, se destacando o amido, pela alta capacidade de formação de biofilmes, baixo custo e alta disponibilidade. Tropaeolum majus conhecida popularmente como chaguinha ou capuchinha possui diversos efeitos descritos na literatura, tais como, anti-inflamatório, antioxidante e antibacteriano. Seguindo a crescente busca de produtos naturais derivados de plantas medicinais e de compostos bioativos, o objetivo deste trabalho é avaliar o potencial efeito cicatrizante do curativo a base de um biopolímero de amido de mandioca associado ao extrato de Tropaeolum majus, através da avaliação laboratorial, aspectos clínicos e histopatológicos durante o processo de cicatrização de feridas experimentalmente induzidas em ratos wistar. Foram produzidos biofilmes à base de amido, pelo método de casting, associados ao extrato de Tropaeolum majus, os mesmos foram aplicados em feridas cutâneas de ratos wistar os animais foram divididos em cinco grupos de sete animais. Grupo controle, recebendo apenas limpeza diária da ferida, grupo controle polímero, recebendo o biofilme composto apenas por amido e três grupos recebendo os biofilmes associados ao extrato herbário em três diferentes doses, 7%, 15% e 23%. O ensaio laboratorial de concentração inibitória mínima demonstrou que o extrato de T. majus foi eficiente na inibição do crescimento bacteriano contra duas ATCC padrão Escherichia coli ATCC 25922 e Sthapylococcus aureus, e contra duas bactérias pertencentes a pele dos animais do estudo, Sthapylococcus spp. e Bacilo Gram positivo (BGP). As análises físico-quimicas do polímero indicaram que o extrato interagiu com a matriz polimérica, alterando sua cristalinidade, tornando o material mais amorfo. Mediante ao estudo de liberação realizado em solução de pH 5,8, pH próximo ao da pele, demonstra-se o potencial uso do biofilme na utilização como dispositivo de liberação controlada, uma vez que o teste demonstrou liberação lenta do extrato por aproximadamente 8 horas. O biofilme apresentou propriedades desejáveis na utilização clínica. Na avaliação histológica nas colorações de hematoxicilina-eosina e tricômio de masson, ficou evidenciado no grupo que recebeu o biofilme associado ao extrato na dose 23%, apresentou menor índice de ulceração da epiderme por consequência da repitelização, maior presença de queratinócitos formando o epitélio com camadas já consolidadas, presença de papilas dérmicas e anexos da derme. Ficou evidenciado a presença de infiltrado inflamatório menos intenso. A deposição de fibras colágenas e fibrócitos maduros formando tecido conjuntivo denso não modelado na derme das amostras do grupo três, indicam reação cicatricial mais acelerada em relação as amostras dos outros grupos. O presente trabalho conclui o potencial efeito do biobilme de amido atuar como dispositivo de liberação em feridas cutâneas, assim como o efeito benéfico do extrato de T. majus na aceleração da cicatrização.

Bioactive and herbal medicines have demonstrated several medicinal effects, increasing their use in research and in the medical routine. The association of bioactive compounds with biomaterials for wound covering has been the subject of some studies in the biomedical area, with starch standing out, due to its high capacity. Devices for controlled release of bioactive compounds hold promising potential. Tropaeolum majus popularly known as chaguinha or capuchinha has several effects described in the literature, such as anti-inflammatory, antioxidant and antibacterial. Following the growing search for natural products derived from medicinal plants and bioactive compounds, the aim of this work is to evaluate the potential healing effect of the dressing based on a biopolymer of cassava starch associated with the extract of Tropaeolum majus, through laboratory evaluation, aspects and histopathological findings during the healing process of wounds experimentally induced in wistar rats. Starch-based biofilms were produced by the casting method, associated with the extract of Tropaeolum majus, they were applied to cutaneous wounds of wistar rats and the animals were divided into five groups of seven animals. Control group, receiving only daily cleaning of the wound, polymer control group, receiving the biofilm composed only of starch and three groups receiving the biofilms associated with the herbal extract in three different doses, 7%, 15% and 23%. The laboratory test of minimal inhibitory concentration showed that T. majus extract was efficient in inhibiting bacterial growth against two standard ATCC Escherichia coli ATCC 25922 and Sthapylococcus aureus, and against two bacteria belonging to the skin of the animals of the study, Sthapylococcus spp. and Gram positive bacillus (BGP). The physical-chemical analyzes of the polymer indicated that the extract interacted with the polymeric matrix, changing its crystallinity, making the material more amorphous. Through the release study carried out in a pH 5.8 solution, pH close to that of the skin, the potential use of biofilm for use as a controlled release device is demonstrated, since the test demonstrated slow release of the extract for approximately 8 hours . The biofilm showed desirable properties in clinical use. In the histological evaluation in hematoxicillin-eosin and masson's trichrome stains, it was evident in the group that received the biofilm associated with the extract in the 23% dose, presented a lower rate of ulceration of the epidermis due to repithelization, a greater presence of keratinocytes forming the epithelium layers already consolidated, presence of dermal papillae and appendages of the dermis. The presence of less intense inflammatory infiltrate was evidenced. The deposition of collagen fibers and mature fibrocytes forming dense connective tissue not modeled in the dermis of the samples of group three, indicates a more accelerated healing reaction in relation to the samples of the other groups. The present work concludes the potential effect of starch biobilme to act as a release device in skin wounds, as well as the beneficial effect of T. majus extract in accelerating healing.

Uso de líquido da castanha de caju e quitosana em suplemento para bovinos a pasto

A pesquisa propôs avaliar a adição do Líquido da Castanha de Caju (LCC) e Quitosana como aditivos naturais para bovinos suplementados a pasto. Foram utilizados cinco (5) novilhos mestiços canulados no rúmen com peso médio de 300 kg, distribuídos aleatoriamente em delineamento em quadrado latino 5x5 e mantidos em piquetes individuais de Urochloa brizantha, suplementados na proporção de 0,4% do peso corporal com um suplemento contendo proteína bruta. As dietas experimentais fornecidas foram: 1) Suplementação mineral (Controle); 2) Suplementação proteica; 3) Suplementação proteica com adição de quitosana na dosagem de 900mg/Kg de MS; 4) Suplementação proteica com adição de LCC, na dosagem de 600mg/kg de MS; e 5) Suplementação proteica, com adição de quitosana mais LCC (900mg + 600mg/ kg de MS). Os animais suplementados com LCCt apresentaram menor consumo de pasto, MS e PB em relação aos animais que receberam apenas suplementação. Os novilhos suplementados com LCCt*QUIT apresentaram maior consumo de suplemento (P = 0,004) e proporcionou maior consumo de PB (1,015 kg/dia). A inclusão de quitosana na dieta levou a uma redução (P<0,05) na concentração molar de acetato e uma maior produção de propionato (P<0,03). Os animais que receberam LCCt em sua dieta apresentaram maiores valores sobre síntese de nitrogênio e proteína microbiana (P = 0,004). A associação dos aditivos nas dosagens de 900mg + 600mg/kg promoveu maior consumo de nitrogênio (P = 0,126) e balanço de nitrogênio (P = 0,201). O líquido da castanha de caju mostrou-se eficiente sobre a digestibilidade e síntese de proteína microbiana dos animais. A associação dos aditivos promoveu maior consumo de suplemento e balanço de nitrogênio. A inclusão de quitosana na dieta le

The research proposed to evaluate the addition of Cashew Nut Liquid (LCC) and Chitosan as natural additives for pasture supplemented cattle. Five (5) rumen cannulated crossbred steers with an average weight of 300 kg were randomly distributed in a 5x5 Latin square design and kept in individual paddocks of Urochloa brizantha, supplemented with 0.4% of body weight with a supplement containing crude protein. The experimental diets provided were: 1) Mineral supplementation (Control); 2) protein supplementation; 3) Protein supplementation with addition of chitosan in the dosage of 900mg / kg DM; 4) Protein supplementation with the addition of LCC, at a dosage of 600mg / kg DM; and 5) Protein supplementation with the addition of chitosan plus LCC (900mg + 600mg / kg DM). The animals supplemented with CCT presented lower consumption of pasture, DM and CP compared to animals that received only supplementation. The steers supplemented with CCT * QUIT presented higher supplement intake (P = 0.004) and higher CP intake (1.015 kg / day). Inclusion of chitosan in the diet led to a reduction (P <0.05) in the acetate molar concentration and a higher propionate production (P <0.03). The animals that received CCT in their diet had higher values on nitrogen synthesis and microbial protein (P = 0.004). The association of additives at dosages of 900mg + 600mg / kg promoted higher nitrogen consumption (P = 0.126) and nitrogen balance (P = 0.201). The cashew nut liquid was efficient on the digestibility and synthesis of microbial protein of the animals. The association of additives promoted higher supplement intake and nitrogen balance. Inclusion of chitosan in the diet led to a reduction in molar acetate concentration and a higher production of propionate.

BIOCOMPATIBILIDADE DO BIOPOLÍMERO PLA E BLENDA PLA/PCL EM RATOS WISTAR

A descoberta de polímeros biodegradáveis influenciou a pesquisa biomédica. O poli (ácido lático) (PLA) e a Poli (-caprolactona) (PCL) e suas blendas se tornaram foco de vários estudos por serem biodegradáveis e biorreabsorvíveis, particularmente em pesquisas envolvendo a implantação in vivo. Pelo presente, objetivou-se avaliar se o implante subcutâneo (SC) e intraperitoneal (IP) de PLA ou blenda PLA/ PCL são seguros, biocompatíveis e biodegradáveis em ratos machos Wistar. Os ratos foram distribuídos em cinco grupos avaliados em duas fases; aguda: -1, 1, 2, 7 e 14 dias e crônica: 2, 8 e 24 semanas após a implantação. Assim, estudaram se os grupos PLA (PLA puro), PLA/PCL (mistura PLA/PCL), instrumentado (GI), controle (C) e grupo controle inflamatório (CI). Para avaliar a biocompatibilidade utilizou-se teste comportamental de campo aberto (CA), filamentos de von Frey (FvF) e análises histopatológicas utilizando coloração de hematoxilina-eosina (HE) e picrosirius-hematoxilina (PSH). A biodegradação in vivo e degradação in vitro em solução de PBS a 37°C do PLA e PLA/PCL foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As comparações foram realizadas entre os grupos subdivididos conforme a implantação IP e SC. No teste CA, realizado dois dias após a implantação, o grupo CI demonstrou redução nas frequências de locomoção e levantar e aumento na frequência de grooming em relação aos grupos implantados PLA, PLA/PCL, GI pela via IP ou SC e grupo C. As avaliações de FvF não diferiram entre os grupos. A avaliação macroscópica revelou não aderência de alguns biomateriais no omento. Observou-se cápsula mais delgada em torno do PLA ou PLA/PCL implantados IP e espessamento da cápsula nas implantações SC no momento 24 semanas. A análise PSH revelou que o PLA ou PLA/PCL, implantados IP, apresentaram maior grau de agregação e compacidade das fibras de colágeno tipo I no momento 24 semanas. As implantações IP apresentaram infiltrado inflamatório linfoplasmocitário focal. As implantações SC infiltrado mononuclear difuso. Ambas apresentaram neovascularização. Nos momentos 8 e 24 semanas observou-se fagocitose do PLA ou PLA/PCL nos polos da cápsula pela via IP e SC. As micrografias de MEV revelaram maior intensidade de degradação da blenda PLA/PCL quando implantados pela via IP e SC. O PLA implantado IP apresenta maior intensidade de biodegradação em relação ao PLA pela via SC. Assim, a blenda PLA/PCL apresentou características de biocompatibilidade e biodegradação promissoras possuindo potencial para ser utilizada nas áreas biomédicas e veterinárias.

The discovery of biodegradable polymers influenced biomedical research. Poly (lactic acid) (PLA) and poly (-caprolactone) (PCL) and their blends have become the focus of several studies because they are biodegradable and bioreabsorbable, particularly in research involving implantation in vivo. The aim of this study was to evaluate whether the subcutaneous (SC) and intraperitoneal (IP) implantation of PLA or PLA / PCL blends are safe, biocompatible and biodegradable in male Wistar rats. The rats were distributed in five groups evaluated in two phases; acute: -1, 1, 2, 7 and 14 days and chronic: 2, 8 and 24 weeks after implantation. Thus, we studied whether the groups PLA (pure PLA), PLA / PCL (PLA / PCL mixture), sham (S), control (C) and inflammatory control group (IC). To evaluate the biocompatibility, the open field behavioral test (OF), von Frey filaments (FvF) and histopathological analyzes using hematoxylin-eosin (HE) staining and picrosirius-hematoxylin (PSH) were used. In vivo biodegradation and degradation in vitro in PBS solution at 37°C of PLA and PLA / PCL were evaluated by scanning electron microscopy (SEM). The comparisons were made between groups subdivided according to the IP and SC implementation. In the OF test, performed two days after implantation, the IC group demonstrated a reduction in the locomotion frequencies and augmentation and increase in the grooming frequency in relation to the PLA, PLA / PCL, sham implanted groups via IP or SC and C groups. FvF scores did not differ between groups. The macroscopic evaluation revealed no adherence of some biomaterials in the omentum. We found a thinner capsule around the PLA or PLA / PCL implanted IP and capsule thickening in the SC deployments at the time 24 weeks. PSH analysis revealed that the PLA or PLA / PCL, implanted IP, had a higher degree of aggregation and compactness of the type I collagen fibers at the moment 24 weeks. The IP implantations presented focal lymphoplasmacytic inflammatory infiltrate. The SC infiltrates diffuse mononuclear infiltrates. Both had neovascularization. At 8 and 24 weeks, phagocytosis of PLA or PLA / PCL was observed at the capsule poles via IP and SC. SEM micrographs revealed higher degradation intensity of the PLA / PCL blends when implanted via the IP and SC pathway. The IP implanted PLA has a higher biodegradation intensity compared to PLA by the SC pathway. Thus, the PLA / PCL blends presented promising biocompatibility and biodegradation characteristics having the potential to be used in the biomedical and veterinary areas.

Hidroxiapatita e quitosana isoladas e associadas à medula óssea no reparo do tecido ósseo em coelhos. Estudo histológico e morfométrico

The aim of this research was to evaluate the process of bone regeneration in rabbits by the use of hydroxyapatite and chitosan only and associated with bone marrow. Twenty male and female rabbits, New Zealand breed and weighing in average 3.0±0.4kg were used. Animals were randomly divided according with two experimental moments, being 10 animals euthanized 30 days after surgery, and 10 euthanized 60 days after surgery. Four implants that constituted the groups were used. Materials were introduced into the proximal (MP) and distal metaphysis (MD) of each femur, so that chitosan was introduced into the MP and hydroxyapatite into the MD of the left limb, and in the right limb bone marrow was added beyond the implants. At the comparative descriptive histological evaluation, it was found that the QUI and QUIMO groups in both periods stimulated more pronounced reactions and accelerated bone repair. In morphometric analysis, QUI and QUIMO groups differed statistically from the other, has been shown greater bone formation (P 0.05).

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o processo de regeneração óssea em coelhos através da utilização da hidroxiapatita e da quitosana isoladas e associadas à medula óssea. Foram utilizados 20 coelhos adultos, de ambos os sexos, da raça Nova Zelândia e pesando em média 3,0±0,4kg. Os animais foram divididos ao acaso de acordo com dois momentos experimentais, sendo que 10 animais foram submetidos à eutanásia 30 dias após a cirurgia, e 10, 60 dias após a cirurgia. Foram utilizados quatro implantes que constituíram os grupos. Os materiais foram introduzidos em defeitos criados cirurgicamente na metáfise proximal (MP) e distal (MD) de cada fêmur, de modo que a quitosana foi introduzida na MP e a hidroxiapatita na MD do membro esquerdo e, no membro direito, além dos implantes, foi adicionada medula óssea. Na avaliação histológica descritiva comparativa, constatou-se que os grupos QUI e QUIMO, em ambos os momentos estudados, estimularam reações mais acentuadas e aceleraram o reparo ósseo. Na análise morfométrica, os grupos QUI e QUIMO diferiram estatisticamente dos outros grupos, tendo sido observada maior formação óssea (P 0,05).

Hidroxiapatita e quitosana isoladas e associadas à medula óssea no reparo do tecido ósseo em coelhos. Estudo histológico e morfométrico

The aim of this research was to evaluate the process of bone regeneration in rabbits by the use of hydroxyapatite and chitosan only and associated with bone marrow. Twenty male and female rabbits, New Zealand breed and weighing in average 3.0±0.4kg were used. Animals were randomly divided according with two experimental moments, being 10 animals euthanized 30 days after surgery, and 10 euthanized 60 days after surgery. Four implants that constituted the groups were used. Materials were introduced into the proximal (MP) and distal metaphysis (MD) of each femur, so that chitosan was introduced into the MP and hydroxyapatite into the MD of the left limb, and in the right limb bone marrow was added beyond the implants. At the comparative descriptive histological evaluation, it was found that the QUI and QUIMO groups in both periods stimulated more pronounced reactions and accelerated bone repair. In morphometric analysis, QUI and QUIMO groups differed statistically from the other, has been shown greater bone formation (P 0.05).

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o processo de regeneração óssea em coelhos através da utilização da hidroxiapatita e da quitosana isoladas e associadas à medula óssea. Foram utilizados 20 coelhos adultos, de ambos os sexos, da raça Nova Zelândia e pesando em média 3,0±0,4kg. Os animais foram divididos ao acaso de acordo com dois momentos experimentais, sendo que 10 animais foram submetidos à eutanásia 30 dias após a cirurgia, e 10, 60 dias após a cirurgia. Foram utilizados quatro implantes que constituíram os grupos. Os materiais foram introduzidos em defeitos criados cirurgicamente na metáfise proximal (MP) e distal (MD) de cada fêmur, de modo que a quitosana foi introduzida na MP e a hidroxiapatita na MD do membro esquerdo e, no membro direito, além dos implantes, foi adicionada medula óssea. Na avaliação histológica descritiva comparativa, constatou-se que os grupos QUI e QUIMO, em ambos os momentos estudados, estimularam reações mais acentuadas e aceleraram o reparo ósseo. Na análise morfométrica, os grupos QUI e QUIMO diferiram estatisticamente dos outros grupos, tendo sido observada maior formação óssea (P 0,05).

Desenvolvimento e caracterização de filme biodegradável inteligente à base de amido de banana verde e extrato de Brassica oleraceae (repolho roxo)

O objetivo deste estudo foi desenvolver e caracterizar filme indicador de qualidade de alimentos utilizando amido de banana verde incorporado com extrato de repolho roxo. Os filmes foram desenvolvidos a partir de duas formulações: i) amido de banana sem extrato; ii) amido de banana com extrato. Os filmes foram caracterizados através de análise térmica (TGIDT), ensaio mecânico, espectroscopia por infravermelho (FT-IR), índice de intumescimento e ativação em diferentes pH. Os filmes apresentaram um perfil similar de perda de massa, indicando pouco efeito da incorporação do extrato à sua estabilidade térmica. A incorporação do extrato vegetal promoveu maior resistência mecânica e menor taxa de intumescimento. FT-IR mostrou que não houve interação do extrato com o biopolímero. O filme de amido apresentou sensibilidade à variação do pH. O uso do amido de banana verde combinado com gelatina e extrato de repolho roxo apresenta potencial aplicação como indicador visual de qualidade de alimentos durante o armazenamento.(AU)

The aim of the study was to develop and characterize food quality indicator film using green banana starch incorporated with purple cabbage extract. The films were developed from two formulations: i) banana starch without extract; ii) banana starch with extract. The films were characterized by thermal analysis (TG/DTA), mechanical assay, infrared spectroscopy (FT-IR), swelling index and activation at different pH. The films presented a similar profile of mass loss, indicating that extract did not affect thermal stability. The incorporation of the vegetal extract promoted greater mechanical resistance and a lower rate of swelling. FT-IR showed that there was no interaction of the extract with the biopolymer: The starch film showed sensitivity to pH variation. The use of green banana starch combined with gelatin and purple cabbage extract has potential application as a visual indicator of food quality during storage.(AU)

Avaliação de elemento filtrante a base de quitosana na aquicultura

Os sistemas fechados de recirculação de água na aquicultura dependem de meios filtrantes que mantenham a qualidade da água adequada para o cultivo de organismos aquáticos. A quitosana é um biopolímero obtido pela desacetilação da quitina da carapaça de crustáceos; tem características adsorventes e pode ser utilizada no tratamento da água de cultivo. A espuma de quitosana é composta por quitosana e emulsificante neutro, e é maleável. Os objetivos do estudo foram: avaliar a espuma de quitosana como elemento filtrante de poluentes aquícolas em soluções sintéticas, confeccionar um filtro, testar seu uso em sistemas fechados de recirculação na manutenção da qualidade de água durante o cultivo de tilápia do Nilo em duas escalas de volume dos tanques (dois ensaios - Ensaio 1: tanques de 35 L; Ensaio 2: tanques de 130 L), verificar os efeitos da quitosana sobre o desempenho zootécnico e histopatológicos das brânquias e hepatopâncreas dos peixes e, por fim, avaliar a digestibilidade da quitosana nas dietas de tilápia do Nilo. A melhor dosagem da espuma no filtro para a adsorção de poluentes em soluções sintéticas foi de 0,10 (% m v-1). Foram observadas remoções máximas de 32,8% de amônia, 57,2% de nitrito, 89,5% de ortofosfato dissolvido e 99,9% de turbidez. Esta dosagem então foi utilizada nos filtros de três sistemas individuais de recirculação de água durante o cultivo de tilápias do Nilo nos Ensaios 1 e 2 (Ensaio 1: tanques de 35 L; Ensaio 2: tanques de 130 L), e comparados os resultados de qualidade de água, desempenho zootécnico e histopatologia das brânquias e hepatopâncreas, com os obtidos nos tanques dos outros três sistemas de recirculação com o uso de filtros biológicos com bioballs. Durante o período experimental dos Ensaios 1 e 2, observou-se que o uso do filtro com espuma de quitosana nos tanques de cultivo em sistemas de recirculação de água resultou em menores ou iguais concentrações de amônia total, nitrato e ortofosfato dissolvido, manteve a alcalinidade igual ou mais alta, do que nos tanques com filtro biológico de bioballs. Não foram verificadas diferenças estatísticas no peso final, conversão alimentar, sobrevivência entre os tratamentos (p>0,05) nos dois ensaios, e no índice de órgão (Iorg) no Ensaio 2. É recomendada a troca da espuma de quitosana a cada 30 dias de cultivo. Após a retirada dos filtros, a espuma de quitosana pode ser utilizada nas dietas dos peixes cultivados para evitar descarte. A determinação da digestibilidade aparente foi realizada pelo método indireto de coleta fecal (de tilápia do Nilo com peso médio de 50±5g). Foram utilizados óxido crômico como indicador inerte, ração prática como referência e ração de teste (70% de ração referência e 30% de espuma de quitosana). A espuma de quitosana apresentou 83,7% de matéria seca digestível, 5,7% de proteína digestível, 7,9% de gordura digestível, 0,6% cinzas digestíveis, 17,6% de fibra bruta digestível e 1021 kcal kg-1 de energia digestível, a qual foi parcialmente digestível para a tilápia do Nilo e pode ser utilizada principalmente como fonte alimentar de fibras e gorduras. A espuma de quitosana é eficiente na manutenção da qualidade de água nos sistemas fechados de recirculação durante o cultivo de tilápia do Nilo, e pode ser incluída nas dietas dos peixes, para fechar o ciclo sustentável da cadeia aquícola.

Closed water recirculation systems in aquaculture depend on filter areas that keeps water quality to crop aquatic organisms. Chitosan is a biopolymer obtained by chitin deacetylation from the shell of crustaceans. It has adsorbent characteristics and can be used in cropping water treatment. Chitosan foam is composed of chitosan and neutral emulsifier, and it is malleable. Thus, this study aimed at evaluating chitosan foam as a filter element for aquaculture pollutants in synthetic solutions, making a filter, testing its use in closed recirculation systems for water quality maintenance during Nile tilapia cropping at two volume scales of tanks (two trials: Trial 1: 35 L tanks; Trial 2: 130 L tanks), checking its effects on zootechnical and histopathological performance of gills and hepatopancreas of fish, and finally evaluating its digestibility in diets of Nile tilapia. The best dosage of foam in filter to adsorb pollutants in synthetic solutions was 0.10 (% m v-1), with maximum removal of 32.8% ammonia, 57.2% nitrite, 89.5% % dissolved orthophosphate and 99.9% turbidity. This dosage was then used in filters of three individual water recirculation systems during Nile tilapia cropping in Trials 1 and 2 (Trial 1: 35 L tanks; Trial 2: 130 L tanks) and compared the results of water quality, zootechnical performance and histopathology of gills and hepatopancrea, with those obtained in tanks of the other three recirculation systems by using biological filters with bioballs. During the experimental term of trial 1 and trial 2, it was observed that the use of filter with chitosan foam in cropping tanks in water recirculation systems resulted in lower or equal concentrations of total ammonia, nitrate and dissolved orthophosphate, remained with the same or higher alkalinity than in biologically bioball filtered tanks. There were no statistical differences in final weight, feed conversion and survival among treatments (p> 0.05) in both trials, and in the organ index (Iorg) in trial 2. It is recommended to exchange chitosan foam every 30 days of cropping. After removing the filters, chitosan foam can be used in diets of cropped fish to avoid discarding them. The determination of apparent digestibility was carried out by the indirect fecal collection method (Nile tilapia with average weight of 50 ± 5 g), using chromic oxide as an inert indicator, diet as reference and test diet (70% reference diet and 30% chitosan foam). Chitosan foam showed 83.7% digestible dry matter, 5.7% digestible protein, 7.9% digestible fat, 0.6% digestible ashes, 17.6% of digestible crude fiber and 1,021 kcal kg-1 of digestible energy, which was partially digestible for Nile tilapia and can be used mainly as a food source of fiber and fat. Chitosan foam is efficient in keeping water quality in closed recirculation systems during Nile tilapia cropping, and it can be included in fish diets to end a sustainable cycle of the aquaculture chain.