In vitro evaluation of the safety and probiotic and technological potential of Pediococcus pentosaceus isolated from sheep milk / Avaliação in vitro do potencial de segurança, probiótico e tecnológico de Pediococcus pentosaceus isolado de leite de ovelhas

Six isolates (Ac1Pd, Ac3Pd, Ac4Pd, Ac5Pd, Ac7Pd, and Ac22Pd) of Pediococcus pentosaceus from sheep milk were tested for safety and for probiotic and technological potential. The results showed that none of the isolates were able to produce biogenic amines or virulence factors. The isolates tested showed low hydrophobicities, high auto-aggregation capacities and co-aggregation with L. monocytogenes ATCC 7644, L. sakei ATCC 15521 and E. faecalis ATCC 19444, but none produced ?-galactosidase and bacteriocins. The isolates did not show growth at pH values 3 and 12, while in a pH range from 4 to 10 the growth was variable. In the absence of bile, all the isolates showed growth, with suppression at bile concentrations of 0.1%, 0.3%, 0.6% and 1.0%. In the disc-diffusion test, the isolates tested were resistant to oxacillin, sulfatrimethoprim and vancomycin but were sensitive to chloramphenicol and tetracycline. The isolates showed variable responses to penicillin G and were resistant to most of the drugs tested, except for amoxicillin trihydrate and ibuprofen. All cultures showed a high milk-acidification capacity after 24 hours and none produced exopolysaccharides. The isolates of P. pentosaceus were able to produce diacetyl; however, no culture showed extracellular proteolytic activity and the autolysis varied from 21.3% to 30.5% after 24 h. The isolates grew at NaCl concentrations ...

Testes de avaliação de potencial de segurança, probiótico e tecnológicos foram realizados em seis isolados de Pediococcus pentosaceus (Ac1Pd, Ac3Pd, Ac4Pd, Ac5Pd, Ac7Pd, Ac22Pd) provenientes de leite de ovelha. Os resultados obtidos demonstraram que nenhum dos isolados foi capaz de produzir aminas biogênicas ou fatores de virulência. Os isolados testados apresentaram baixa hidrofobicidade, alta capacidade de autoagregação e coagregação com L. monocytogenes ATCC 7644, L. sakei ATCC 15521 e E. faecalis ATCC 19444, porém nenhum produziu ?-galactosidase e bacteriocinas. Não foi observado desenvolvimento dos isolados em pH 3 e 12, sendo que na faixa de pH de 4 a 10 o desenvolvimento foi variável. Na ausência de bile todos os isolados apresentaram desenvolvimento, observando-se supressão quando em concentrações de 0,1%, 0,3%, 0,6% e 1%. No teste de disco-difusão os isolados testados foram resistentes à oxaciclina, sulfatrimetropim e vancomicina, mas foram sensíveis ao cloranfenicol e à tetraciclina e com resultados variáveis para a penicilina G e foram resistentes à maioria dos medicamentos testados, exceto à amoxicilina tri-hidratada e ibuprofeno. Foi observada acidificação do leite somente após 24 h e nenhum produziu exopolissacarídeos. Os isolados de P. pentosaceus foram capazes de produzir diacetil, no entanto, nenhuma cultura apresentou atividade proteolítica extracelular e a...

In vitro evaluation of the safety and probiotic and technological potential of Pediococcus pentosaceus isolated from sheep milk / Avaliação in vitro do potencial de segurança, probiótico e tecnológico de Pediococcus pentosaceus isolado de leite de ovelhas

Six isolates (Ac1Pd, Ac3Pd, Ac4Pd, Ac5Pd, Ac7Pd, and Ac22Pd) of Pediococcus pentosaceus from sheep milk were tested for safety and for probiotic and technological potential. The results showed that none of the isolates were able to produce biogenic amines or virulence factors. The isolates tested showed low hydrophobicities, high auto-aggregation capacities and co-aggregation with L. monocytogenes ATCC 7644, L. sakei ATCC 15521 and E. faecalis ATCC 19444, but none produced ?-galactosidase and bacteriocins. The isolates did not show growth at pH values 3 and 12, while in a pH range from 4 to 10 the growth was variable. In the absence of bile, all the isolates showed growth, with suppression at bile concentrations of 0.1%, 0.3%, 0.6% and 1.0%. In the disc-diffusion test, the isolates tested were resistant to oxacillin, sulfatrimethoprim and vancomycin but were sensitive to chloramphenicol and tetracycline. The isolates showed variable responses to penicillin G and were resistant to most of the drugs tested, except for amoxicillin trihydrate and ibuprofen. All cultures showed a high milk-acidification capacity after 24 hours and none produced exopolysaccharides. The isolates of P. pentosaceus were able to produce diacetyl; however, no culture showed extracellular proteolytic activity and the autolysis varied from 21.3% to 30.5% after 24 h. The isolates grew at NaCl concentrations ...(AU)

Testes de avaliação de potencial de segurança, probiótico e tecnológicos foram realizados em seis isolados de Pediococcus pentosaceus (Ac1Pd, Ac3Pd, Ac4Pd, Ac5Pd, Ac7Pd, Ac22Pd) provenientes de leite de ovelha. Os resultados obtidos demonstraram que nenhum dos isolados foi capaz de produzir aminas biogênicas ou fatores de virulência. Os isolados testados apresentaram baixa hidrofobicidade, alta capacidade de autoagregação e coagregação com L. monocytogenes ATCC 7644, L. sakei ATCC 15521 e E. faecalis ATCC 19444, porém nenhum produziu ?-galactosidase e bacteriocinas. Não foi observado desenvolvimento dos isolados em pH 3 e 12, sendo que na faixa de pH de 4 a 10 o desenvolvimento foi variável. Na ausência de bile todos os isolados apresentaram desenvolvimento, observando-se supressão quando em concentrações de 0,1%, 0,3%, 0,6% e 1%. No teste de disco-difusão os isolados testados foram resistentes à oxaciclina, sulfatrimetropim e vancomicina, mas foram sensíveis ao cloranfenicol e à tetraciclina e com resultados variáveis para a penicilina G e foram resistentes à maioria dos medicamentos testados, exceto à amoxicilina tri-hidratada e ibuprofeno. Foi observada acidificação do leite somente após 24 h e nenhum produziu exopolissacarídeos. Os isolados de P. pentosaceus foram capazes de produzir diacetil, no entanto, nenhuma cultura apresentou atividade proteolítica extracelular e a...(AU)

Inativação fotodinâmica de Pseudomonas fluorescens em derivado lácteo

As indústrias de derivados lácteos demandam novas tecnologias eficientes para eliminação de microrganismos contaminantes, sobretudo bactérias psicrotolerantes, como Pseudomonas fluorescens, capaz de se proliferar em baixas temperaturas, formar biofilmes e produzir proteases termoestáveis. Dentre os métodos desenvolvidos, revestimentos comestíveis e biodegradáveis são eficientes para preservação de queijos, principalmente quando adicionados de compostos ativos, como a curcumina, substância antimicrobiana e antioxidante extraída do açafrão (Curcuma longa L.; Zingiberaceae). Sua alta instabilidade fotoquímica, geralmente considerada indesejável, é uma característica interessante para fotossensibilizadores empregados em inativação fotodinâmica de microrganismos. Esta modalidade terapêutica se baseia na produção de espécies reativas de oxigênio por meio da oxidação fotoquímica de corantes expostos à irradiação. Entretanto, na indústria alimentícia, este recurso ainda é pouco explorado, sendo as pesquisas focadas em desinfecção da superfície de frutas, vegetais, embalagens e instalações. Desta forma, objetivou-se determinar in vitro o potencial fototóxico da curcumina solubilizada em diferentes meios (dimetilsulfóxido, etanol, polietilenoglicol 6000 e Pluronic® F127) contra Pseudomonas fluorescens. Em queijo Minas Frescal experimentalmente inoculado com Pseudomonas fluorescens, aliou-se a propriedade antimicrobiana e potencial fotossensibilizador da Curcumina aplicada em revestimento comestível e biodegradável de gelatina. Os revestimentos foram caracterizados quanto às propriedades mecânicas e permeabilidade ao vapor de água. O armazenamento dos queijos simulou a vida de prateleira do produto e as embalagens foram abertas nos tempos 0, 3, 6, 9 e 12 dias para análises microbiológicas, pH, atividade de água, índices de extensão e profundidade de proteólise, textura e cor. A eficiência da inativação fotodinâmica foi influenciada pelos solubilizantes e concentrações de fotossensibilizador. A curcumina apresentou atividade antimicrobiana no escuro e efeito sinérgico com irradiação, sendo dimetilsulfóxido e etanol os solubilizantes que permitiram maior atividade fototóxica e reduziram 7 logUFC/mL de Pseudomonas fluorescens com apenas 62,50 g/mL de curcumina. Nos revestimentos comestíveis, a hidrofobicidade da curcumina reduziu a permeabilidade ao vapor de água sem alterar as propriedades mecânicas. Nos queijos, apesar da fotoinibição dos microrganismos ser dificultada pela complexidade da superfície, o efeito antibacteriano da curcumina (500 g/mL) diminuiu a contagem de Pseudomonas fluorescens (P<,0001), resultando em menor proteólise (P<0,05), além de maior dureza e mastigabilidade ao fim do período avaliado. Amostras com curcumina irradiada apresentaram coloração semelhante ao tratamento controle, indicando a fotodegradação do fotossensibilizador após exposição à luz. Portanto, a curcumina é adequada como antimicrobiano e fotossensibilizador para inativação fotodinâmica de Pseudomonas fluorescens, sendo uma alternativa promissora para a indústria de queijos e outros derivados lácteos.

The dairy derivatives industries demand new efficient technologies to eliminate contaminating microorganisms, especially psychrotolerant bacteria, such as Pseudomonas fluorescens, capable of proliferating at low temperatures, forming biofilms and producing thermostable proteases. Among the developed methods, edible and biodegradable coatings are efficient for preserving cheeses, especially when added with active compounds, such as curcumin which is an antimicrobial and antioxidant substance extracted from turmeric (Curcuma longa L.; Zingiberaceae). Its high photochemical instability, generally considered undesirable, is an interesting feature for photosensitizers used in photodynamic inactivation of microorganisms. This therapeutic modality is based on the production of reactive oxygen species through the photochemical oxidation of dyes exposed to irradiation. However, in the food industry, this resource is still little explored, with research focused on disinfecting the surface of fruits, vegetables, packaging, and facilities. Thus, the objective was to determine in vitro the phototoxic potential of curcumin solubilized in different media (dimethyl sulfoxide, ethanol, polyethylene glycol 6000 and Pluronic® F127) against Pseudomonas fluorescens. In Minas Frescal cheese experimentally inoculated with Pseudomonas fluorescens, the antimicrobial property and photosensitizing potential of Curcumin applied in edible and biodegradable gelatin coating were combined. The coatings were characterized in terms of mechanical properties and water vapor permeability. The cheese storage simulated the product's shelf life and the packaging was opened at times 0, 3, 6, 9 and 12 days for microbiological analysis, pH, water activity, extent and depth index of proteolysis, texture and color evaluations. The efficiency of photodynamic inactivation was influenced by the solubilizers and concentrations of photosensitizer. Curcumin showed antimicrobial activity in the dark and synergistic effect with irradiation, with dimethyl sulfoxide and ethanol being the solubilizers that allowed higher phototoxic activity and reduced 7 log CFU/mL of Pseudomonas fluorescens with only 62.50 g/mL of curcumin. In edible coatings, the hydrophobicity of curcumin reduced the water vapor permeability without changing the mechanical properties. In cheeses, despite the photoinhibition of microorganisms being hampered by the complexity of the surface, the antibacterial effect of curcumin (500g/mL) decreased the count of Pseudomonas fluorescens (P <.0001), resulting in less proteolysis (P <0.05), in addition to greater hardness and chewability at the end of the evaluated period. Samples with irradiated curcumin showed a color similar to the control treatment, indicating the photodegradation of the photosensitizer after exposure to light. Therefore, curcumin is suitable as an antimicrobial and photosensitizer for photodynamic inactivation of Pseudomonas fluorescens, being a promising alternative for cheese and other dairy products.

Wettability and morphology of the leaf surface in cashew tree from the Amazon, Northern Brazil / Molhabilidade e morfologia da superfície da folha em cajueiro da Amazônia na Região Norte do Brasil

Leaves surfaces, which represent an interface with plants and the environment, have several structures with specific functions. Some foliar properties, including wettability and mechanical containment, are inferred in terms of cellular adaptation and the presence or absence of cuticular wax. Various morphological parameters, ranging from macro- to nano scales, are analyzed and contribute to the study of taxonomy, pharmacognosy, and ecology of plants. The aim of this paper was to analyze the effect and influence of epicuticular wax granules on the hydrophobicity of Anacardium occidentale L. leaf surfaces. Leaf specimens were directly examined with an environmental scanning electron microscope without metal coating. Images revealed epidermis ornament, stomata type, was, and trichomes. Static contact angle between water and the surface was also measured on both sides. On the adaxial side, an angle of 104.09° ± 0.95° was found, suggesting that adaxial surface is hydrophobic. On the abaxial side, the angle was 62.20° ± 1.60°, which indicates a hydrophilic nature, probably because of the greater amount of epicuticular wax on the adaxial leaf surface. The present investigation provided an important contribution to morphological and ultrastructural characterization of leaves of cashew tree, which is a plant of great medicinal and economic importance.(AU)

Superfícies de folhas têm diversas estruturas com funções específicas e contribuem para a relação delas com o meio ambiente. Algumas propriedades foliares, incluindo molhabilidade e contenção mecânica, são inferidas em termos de adaptação celular e da presença ou ausência de cera cuticular. Diversos parâmetros morfológicos, variando da macroescala até a nanoescala, são analisados e contribuem para o estudo de taxonomia, farmacognosia e ecologia de plantas. O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito e a influência de grãos de cera epicuticular na hidrofobicidade da superfície de folhas de Anacardium occidentale L. Amostras de folha foram examinadas com um microscópio eletrônico de varredura ambiental sem recobrimento metálico. As imagens evidenciaram algumas características (epiderme, tipo de estômato, cera e tricomas). O ângulo de contato estático entre a água e a superfície também foi medido em ambos os lados. No lado adaxial, foi encontrado um ângulo de 104,09° ± 0,95°, sugerindo que esta é hidrofóbica. No lado abaxial, o ângulo foi de 62,20° ± 1,60°, que indica uma natureza hidrofílica, provavelmente devido à grande quantidade de cera epicuticular na superfície abaxial da folha. A presente investigação forneceu uma contribuição importante para a caracterização morfológica e ultra-estrutural de folhas de cajueiro, que é uma planta de grande importância econômica.(AU)

Soil hydrophobicity: comparative study of usual determination methods / Hidrofobicidade do solo: estudo comparativo dos métodos usuais de determinação

Hydrophobic or water repellent soils slowly absorb water because of the low wett ability of the soil particles which are coated with hydrophobic organic substances. These pose significant effects on plant growth, water infiltration and retention, surface runoff and erosion. The objective of this study was to compare the performance of tension micro-infiltrometer(TMI) and the water drop penetration time (WDPT) methods in the determination of the hydrophobicity index of eighteen soils from southern Brazil. Soil samples were collected from the 0-5cm soil layer to determine particle size distribution, organic matter content, hydrophobicity index of soil aggregates and droplet penetration time of disaggregated and sieved soil samples. For the TMI method the soil samples were subjected to minor changes due to the use of macroaggregates to preserve the distribution of solid constituents in the soil. Due to the homogeneity of the soil samples the WDPT method gave smaller coefficients of variation unlike the TMI method where the soil structure is preserved. However, both methods had low coefficients of variation, and are thus effective for determining the soil hydrophobicity, especially when the log hydrophobicity index or log WDPT is >1.(AU)

Solos hidrofóbicos ou repelentes à água geralmente absorvem-na lentamente, devido à reduzida sortividade proveniente do recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas. A hidrofobicidade do solo é uma propriedade com significativos efeitos no crescimento de plantas, infiltração e retenção de água, escoamento superficial e erosão. O objetivo deste estudo foi comparar o desempenho do método do microinfiltrômetro de tensão (TMI) e do método do tempo de penetração da gota (WDPT) na determinação do índice de hidrofobicidade em dezoito classes de solos do sul do Brasil. Amostras de solo foram coletadas na camada de 0-5cmpara a determinação da distribuição granulométrica, o conteúdo de matéria orgânica, índice de hidrofobicidade em agregados de solo e o tempo de penetração da gota em amostras de solo desagregadas e peneiradas. O método do microinfiltrômetro de tensão as amostras foram submetidas a menores alterações, devido ao uso de macroagregados, preservando a distribuição dos compostos no solo. Em função da homogeneização da amostra de solo, o método do WDPT pode apresentar menores coeficientes de variação, diferentemente do método do microinfiltrômetro em que a estrutura do solo é preservada. Contudo, ambos os métodos apresentaram baixos coeficientes de variação e, portanto, são efetivos na determinação da hidrofobicidade do solo, especialmente quando o log do índice de hidrofobicidade ou log WDPT é>1.(AU)

Sanitização de cenoura minimamente processada com nanopartículas de prata / Sanitization of minimally processed carrot with silver nanoparticles

A produção de cenoura em grande escala na região de Rio Paranaíba coloca essa região em posição de destaque no cenário nacional. No entanto, é relatado que ocorre significativa quantidade de sobras após a colheita. O aproveitamento do material descartado na cadeia de alimentos pode se concretizar pelo processamento mínimo, como uma alternativa de agregação de valor. A etapa de sanitização é de extrema importância durante a produção de vegetais minimamente processados. Nesse contexto, objetivou-se estudar o efeito antimicrobiano de nanopartículas de prata na sanitização de cenoura minimamente processada, obtida a partir do aproveitamento das sobras de cenouras da colheita da cidade de Rio Paranaíba, bem como o estudo da termodinâmica de adesão de diferentes estirpes bacterianas na superfície da cenoura sanitizada. Observou-se que as nanopartículas de prata (6mg L-1)apresentaram bons resultados, quando comparadas aos sanitizantes hipoclorito de sódio (100mg L-1) e dicloroisocianurato de sódio (150mg L-1), na descontaminação da cenoura minimamente processada sobre microrganismos mesófilos aeróbios; Pseudomonasspp.; bactérias láticas; e coliformes a 35ºC. Verificou-se também que a superfície da cenoura apresenta características hidrofílicas que podem dificultar a adesão bacteriana. Esse fato foi confirmado na avaliação de termodinâmica de adesão, que foi desfavorável paraStaphylococcus aureus, Escherichia colie Listeria innocua, sendo mais desfavorável para as interações envolvendo as superfícies de cenoura sanitizadas com nanopartículas de prata.(AU)

The carrot production on a large scale in the region of Rio Paranaiba places the region in a prominent position on the national scene. However, it is reported that a significant amount of scraps occurs after harvest. The use of discarded material in the food chain can be realized by minimal processing, as an alternative of adding value. A sanitization step is very important during the production of minimally processed vegetables. In this context, this research aimed to study the antimicrobial effect of silver nanoparticles in the sanitization of minimal processing carrot from discarded carrot harvested at Rio Paranaiba city, as well as study the thermodynamics adhesion for different bacterial strains in sanitized carrot surface. It was observed that silver nanoparticles (6mg L-1) showed good results when was compared to sodium hypochlorite (100mg L-1) and sodium dichloroisocyanurate (150mg L-1) in reducing populations of aerobic mesophilic microorganism;Pseudomonasspp. lactic acid bacteria and coliforms at 35ºC present in carrot. It was also found that the surface of carrot has hydrophilic characteristics which can prevent bacterial adhesion. This fact was confirmed that thermodynamic evaluation of adhesion that was unfavorable for Staphylococcus aureus, Escherichia coliand Listeria innocua, and more thermodynamically unfavorable for interactions involving carrot surfaces sanitized with silver nanoparticles.(AU)

Leite de cabras fermentado com Enterococcus hirae como potencial probiótico em cães

Na nutrição canina, o uso de produtos lácteos oriundos de cabras é uma proposta inovadora, assim, objetivou-se elaborar um leite de cabras fermentado com potencial probiótico para cães. Para tanto, Bactérias Ácido Láticas foram isoladas de leite caprino cru (CAP) e de fezes de cães neonatos (CAN), coletados nos municípios de Petrolina PE e Casa Nova BA. Para seleção dos isolados foram realizados dois testes de simulação in vitro: a tolerância ao Trato Gastrintestinal (TGI) de cães e capacidade de acidificação. A partir desta primeira triagem, os demais testes foram conduzidos: presença da enzima -galactosidase; quantificação da produção de exopolissacarídeo (EPS) e produção de diacetil; detecção dos genes codificadores das proteínas de adesão: MapA e Mub; teste de hidrofobicidade na superfície celular; capacidade de eliminação de radicais livres DPPH e caracterização dos fatores de virulência dos isolados de BAL. Posteriormente, os isolados CAP 10, 22, 27 e 28 foram selecionados e identificados como Enterococcus hirae, sendo utilizados para produção do leite de cabra fermentado. Dois tipos de leite fermentado (tratamento e controle) foram elaborados, em triplicata, e suas análises foram conduzidas nos tempos 0, 12, 24 e 36 dias de estocagem, sendo elas microbiológicas e físico-químicas. Para seleção dos isolados, a análise estatística foi feita por análise de variância e as médias comparadas pelo teste Scott-Knott utilizando software SISVAR®. Para avaliações dos leites de cabras fermentados, as análises de variância e teste Tukey a 5% foram feitos por meio do programa estatístico SAS Statistic Analysis System. No estudo, o produto elaborado com as cepas de E. hirae apresentou menor acidez titulável e maior pH (p <0,05) quando comparado com o leite fabricado com fermento comercial (ambos com os valores dentro do estabelecido pela legislação). No entanto, apresentou maior quantidade (p <0,05) de células viáveis, permanecendo em 8 ciclos log10 (UFC / g) em todos os tempos de armazenamento. Diante dos achados, o leite de cabras fermentado com Enterococcus hirae apresenta potencial probiótico para ser incluso na alimentação de cães.

In canine nutrition, the use of dairy products from goats is an innovative proposal, so it was aimed to elaborate a fermented goat's milk with probiotic potential for dogs. For this purpose, Lactic Acid Bacteria were isolated from raw goat milk (CAP) and feces from newborn dogs (CAN), collected in the municipalities of Petrolina - PE and Casa Nova - BA. Two in vitro simulation tests were performed for the selection of the isolates: tolerance to the GI tract of dogs and acidification capacity. From this first screening, the other tests were conducted: presence of the enzyme -galactosidase; quantification of exopolysaccharide (EPS) production and diacetyl production; detection of genes encoding adhesion proteins: MapA and Mub; cell surface hydrophobicity test; capacity of elimination of DPPH free radicals and characterization of the virulence factors of BAL isolates. Subsequently, isolates CAP 10, 22, 27 and 28 were selected and identified as Enterococcus hirae, being used to produce fermented goat milk. Two types of fermented milk (treatment and control) were prepared in triplicate and their analyzes were conducted at 0, 12, 24 and 36 days of storage, being microbiological and physicochemical. For the selection of the isolates, the statistical analysis was performed by analysis of variance and the means compared by the Scott-Knott test using SISVAR® software. For evaluations of fermented goat milks, analyzes of variance and Tukey test at 5% were done using the statistical program SAS - Statistic Analysis System. In the study, the product elaborated with the strains of E. hirae presented lower titratable acidity and higher pH (p <0.05) when compared to the milk produced with commercial yeast (both with values as established by legislation). However, it presented a higher amount (p <0.05) of viable cells, remaining in 8 log10 cycles (CFU / g) at all storage times. In view of the findings, goat's milk fermented with Enterococcus hirae presents probiotic potential to be included in the feeding of dogs.

Hydro-physical processes and soil properties correlated with origin of soil hydrophobicity

Hydrophobicity is the phenomenon where the soil has reduced wettability, usually associated with coating of soil particles by hydrophobic organic substances. This study aimed to provide a description of the hydrophobicity occurrence, highlight recent discoveries about the origin of phenomenon and discuss the main hydro-physical properties and chemical processes linked to the development of hydrophobic behavior in soils. Hydrophobicity is associated with other factors such as soil moisture, presence of some fungi species, particle size, soil pH and occurrence of burnings. The causative substances may be provided by local vegetation, through deposition or decomposition. The dependence and combination of different factors that influence hydrophobicity in soils lead to a spatial and temporal variability of the phenomenon, with negative consequences in the processes of infiltration and water percolation, affecting the three-dimensional distribution and dynamics of soil moisture. Thus, the occurrence of a hydrophobic character requires special attention, especially regarding soil use and management.

A hidrofobicidade é o fenômeno em que o solo apresenta dificuldade de se umedecer com a água, normalmente associado ao recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas. Assim, este trabalho tem como objetivo fazer uma descrição da ocorrência da hidrofobicidade, ressaltando as recentes descobertas em relação à origem do fenômeno, enfocando as principais propriedades físico-hídricas e processos físico-químicos ligados ao desenvolvimento do caráter hidrofóbico no solo. As substâncias orgânicas responsáveis pela repelência podem recobrir total ou parcialmente as partículas, agregados e paredes dos poros, transmitindo diferentes graus de hidrofobicidade ao solo. Essas substâncias podem ser oriundas da vegetação local, via deposição ou decomposição, porém a hidrofobicidade pode estar associada a outros fatores como a umidade do solo, a presença de algumas espécies de fungos, a composição granulométrica, o pH do solo e a ocorrência de queimadas. A dependência e a combinação dos diferentes fatores que influenciam na ocorrência de hidrofobicidade nos solos levam a uma variabilidade espacial e temporal do fenômeno, com consequências negativas nos processos de infiltração e percolação da água, afetando a distribuição tridimensional e dinâmica da umidade do solo. Dessa forma, a ocorrência do caráter hidrofóbico exige uma atenção diferenciada, principalmente em relação ao uso e manejo do solo.

Hydro-physical processes and soil properties correlated with origin of soil hydrophobicity

Hydrophobicity is the phenomenon where the soil has reduced wettability, usually associated with coating of soil particles by hydrophobic organic substances. This study aimed to provide a description of the hydrophobicity occurrence, highlight recent discoveries about the origin of phenomenon and discuss the main hydro-physical properties and chemical processes linked to the development of hydrophobic behavior in soils. Hydrophobicity is associated with other factors such as soil moisture, presence of some fungi species, particle size, soil pH and occurrence of burnings. The causative substances may be provided by local vegetation, through deposition or decomposition. The dependence and combination of different factors that influence hydrophobicity in soils lead to a spatial and temporal variability of the phenomenon, with negative consequences in the processes of infiltration and water percolation, affecting the three-dimensional distribution and dynamics of soil moisture. Thus, the occurrence of a hydrophobic character requires special attention, especially regarding soil use and management.

A hidrofobicidade é o fenômeno em que o solo apresenta dificuldade de se umedecer com a água, normalmente associado ao recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas. Assim, este trabalho tem como objetivo fazer uma descrição da ocorrência da hidrofobicidade, ressaltando as recentes descobertas em relação à origem do fenômeno, enfocando as principais propriedades físico-hídricas e processos físico-químicos ligados ao desenvolvimento do caráter hidrofóbico no solo. As substâncias orgânicas responsáveis pela repelência podem recobrir total ou parcialmente as partículas, agregados e paredes dos poros, transmitindo diferentes graus de hidrofobicidade ao solo. Essas substâncias podem ser oriundas da vegetação local, via deposição ou decomposição, porém a hidrofobicidade pode estar associada a outros fatores como a umidade do solo, a presença de algumas espécies de fungos, a composição granulométrica, o pH do solo e a ocorrência de queimadas. A dependência e a combinação dos diferentes fatores que influenciam na ocorrência de hidrofobicidade nos solos levam a uma variabilidade espacial e temporal do fenômeno, com consequências negativas nos processos de infiltração e percolação da água, afetando a distribuição tridimensional e dinâmica da umidade do solo. Dessa forma, a ocorrência do caráter hidrofóbico exige uma atenção diferenciada, principalmente em relação ao uso e manejo do solo.

Hydro-physical processes and soil properties correlated with origin of soil hydrophobicity

Hydrophobicity is the phenomenon where the soil has reduced wettability, usually associated with coating of soil particles by hydrophobic organic substances. This study aimed to provide a description of the hydrophobicity occurrence, highlight recent discoveries about the origin of phenomenon and discuss the main hydro-physical properties and chemical processes linked to the development of hydrophobic behavior in soils. Hydrophobicity is associated with other factors such as soil moisture, presence of some fungi species, particle size, soil pH and occurrence of burnings. The causative substances may be provided by local vegetation, through deposition or decomposition. The dependence and combination of different factors that influence hydrophobicity in soils lead to a spatial and temporal variability of the phenomenon, with negative consequences in the processes of infiltration and water percolation, affecting the three-dimensional distribution and dynamics of soil moisture. Thus, the occurrence of a hydrophobic character requires special attention, especially regarding soil use and management.

A hidrofobicidade é o fenômeno em que o solo apresenta dificuldade de se umedecer com a água, normalmente associado ao recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas. Assim, este trabalho tem como objetivo fazer uma descrição da ocorrência da hidrofobicidade, ressaltando as recentes descobertas em relação à origem do fenômeno, enfocando as principais propriedades físico-hídricas e processos físico-químicos ligados ao desenvolvimento do caráter hidrofóbico no solo. As substâncias orgânicas responsáveis pela repelência podem recobrir total ou parcialmente as partículas, agregados e paredes dos poros, transmitindo diferentes graus de hidrofobicidade ao solo. Essas substâncias podem ser oriundas da vegetação local, via deposição ou decomposição, porém a hidrofobicidade pode estar associada a outros fatores como a umidade do solo, a presença de algumas espécies de fungos, a composição granulométrica, o pH do solo e a ocorrência de queimadas. A dependência e a combinação dos diferentes fatores que influenciam na ocorrência de hidrofobicidade nos solos levam a uma variabilidade espacial e temporal do fenômeno, com consequências negativas nos processos de infiltração e percolação da água, afetando a distribuição tridimensional e dinâmica da umidade do solo. Dessa forma, a ocorrência do caráter hidrofóbico exige uma atenção diferenciada, principalmente em relação ao uso e manejo do solo.

Propriedades protetoras, tecnológicas e funcionais de bactérias ácido láticas e avaliação em leite fermentado com fruto da caatinga

A utilização de Bactérias do Ácido Lático (BAL) autóctones do leite caprino confere características específicas ao alimento e benefícios a saúde. Este trabalho objetivou abordar no capítulo I as características protetoras, tecnológicas e funcionais das BAL autóctones do leite caprino; e no capitulo II avaliar o desempenho de culturas láticas e cultivo autóctone no leite fermentado com fruto da caatinga. Os isolados préselecionados pelo teste de acidificação e o cultivo comercial (Bb-12 e La-5) foram submetidos a ensaios de desconjugação de sais biliares, -galactosidase, atividade -glucosidase e descarboxilase. O cultivo autóctone e o cultivo comercial foram investigadas quanto a eliminação de Espécies Reativas de Oxigênio (ERO), produção de H2O2, hidrofobicidade, presença dos genes de ligação e adesão ao muco. Na elaboração do leite fermentado foram testados dois cultivos: LF1 (cultivo comercial Chr. Hansen Bb12+La-5) e LF2 (o cultivo de BAL UNIVASF CAP selecionado). Posteriormente, todas as amostras do leite fermentado foram submetidas às análises físico-químicas, contagem bacteriana e análise sensorial. Dez isolados de BAL UNIVASF CAP exibiram maior capacidade acidificante, sendo identificados como L. plantarum e L. rhamnosus. Estes foram negativos para a descarboxilação de aminoácidos. BAL autóctone do leite caprino foram capazes de desconjugar sais biliares; diminuir a atividade da enzima -glucosidase; exibir atividade - galactosidase; e eliminar ERO. Ainda, apresentou hidrofobicidade; presença dos genes de ligação e adesão ao muco, melhorando as chances de fixação durante a passagem no trato gastrointestinal. No leite fermentado com licuri as BAL autóctones apresentaram maior viabilidade durante o período de estocagem, menor pH, maior acidez, degradação proteica e compostos fenólicos. Na avaliação sensorial houve maior preferência pelo leite fermentado com cultivo autóctone (LF2) nos parâmetros sabor e aroma. BAL autóctones do leite caprino podem melhorar caraterísticas tecnológicas, potencializar o valor funcional e protetor do alimento, neste estudo foi observado particularidades relevantes entre culturas comercias e a cultura autóctone que sugeriram novas perspectivas e melhor entendimento no metabolismo destes micro-organismos durante o armazenamento do produto.

The use of autochthonous Lactic Acid Bacteria (LAB) from goat milk confers specific characteristics to food and health benefits. This work aimed to address in chapter I the protective, technological and functional characteristics of autochthonous LAB of goat milk; and in chapter II evaluate the performance of lactic cultures and autochthonous cultivation in the milk fermented with caatinga fruit. The isolates pre-selected by acidification test and commercial culture (Bb-12 and La-5) were submitted to bile salt, -galactosidase, -glucosidase and decarboxylase activity. Autochthonous cultivation and commercial cultivation were investigated for the elimination of Reactive Oxygen Species (ROS), H2O2 production, hydrophobicity, presence of binding genes and adhesion to mucus. In the preparation of the fermented milk two cultures were tested: LF1 (commercial culture Chr. Hansen - Bb12 + La-5) and LF2 (the culture of LAB UNIVASF CAP selected). Subsequently, all samples of the fermented milk were submitted to physical-chemical analysis, bacterial counting and sensorial analysis. Ten isolates of LAB UNIVASF CAP showed higher acidifying capacity, being identified as L. plantarum and L. rhamnosus. These were negative for decarboxylation of amino acids. LAB native goat milk were able to deconjugate bile salts; decrease the activity of the -glucosidase enzyme; exhibit -galactosidase activity; and eliminate ERO. Still, it presented hydrophobicity; presence of binding genes and adhesion to mucus, improving the chances of fixation during passage in the gastrointestinal tract. In the fermented milk with licuri, autochthonous LAB presented greater viability during the storage period, lower pH, higher acidity, protein degradation and phenolic compounds. In the sensorial evaluation there was a greater preference for the milk fermented with autochthonous culture (LF2) in the parameters flavor and aroma. Autochthonous LAB from goat milk can improve technological characteristics, enhance the functional and protective value of food, in this study it was observed relevant peculiarities between commercial cultures and autochthonous culture that suggested new perspectives and better understanding in the metabolism of these microorganisms during the storage of the product.

Caracterização molecular de vírus da influenza equina brasileiros, 2012 e 2015

A influenza equina (EI) é uma enfermidade respiratória viral aguda que acomete equídeos de todas as idades. A doença é causada pelo vírus da influenza equina (EIV do inglês Equine Influenza Virus), que podem ser do subtipo viral H3N8 (antigo Equi-2), mundialmente distribuído, e o H7N7 (antigo Equi-1), considerado extinto desde 1980. Os EIVs pertencem à família Orthomyxoviridae, gênero Influenza A, possuem genoma RNA fita simples segmentado de senso negativo e são envelopados. A EI tem alta morbidade e baixa mortalidade leva a grandes perdas econômicas no ramo equestre. Os animais acometidos ficam impedidos de serem transportados ou de participarem de eventos equestres no Brasil. A rápida e fácil disseminação do EIV é bastante característico em surtos de EI. Surtos de EI foram descritos em 2012 em diversos países, incluindo o Brasil. Em 2015, um surto de EIV ocorreu em um Hospital Veterinário na cidade de São Paulo-SP. Os objetivos do presente trabalho foram: a) obter isolados do vírus da influenza equina de surtos recentes do estado de São Paulo, Brasil; b) realizar o sequenciamento dos EIVs isolados; c) promover a análise filogenética e evolutiva desses EIVs. Foram isolados 12 EIVs de um surto de EI em um hospital veterinário na cidade de São Paulo em 2015. Promoveu-se o sequenciamento dos oito genes virais dos isolados de 2015 e de uma estirpe de EIV de um surto brasileiro de 2012, e da hemaglutinina de outras duas estirpes do mesmo surto de 2012. Os vírus do surto de 2012 foram cedidos pelo Laboratório de Raiva e Encefalites Virais do Instituto Biológico de São Paulo para as análises. O sequenciamento dos genes HA e NA indicaram que os EIVs de 2012 e 2015 brasileiros são do subtipo H3N8 e pertencem à sublinhagem Flórida 1 e tiveram maiores identidades com os vírus de 2012 da América do Sul, Estados Unidos e Dubai de 2012. Os vírus de 2015 formaram um clado separado dos demais EIV Flórida 1, tanto na análise filogenética quanto na análise de relógio molecular. As análises de mutações de nucleotídeos e aminoácidos, associados à análise de perfil de hidrofobicidade sugerem mudanças em estruturas antigênicas que poderiam acarretar no maior distanciamento em relação à estirpe vacinal A/equine/South Africa/4/03.

The equine influenza (EI) is a viral acute respiratory disease that can affect equines of any age. The disease is caused by the equine influenza virus (EIV) and has two different subtypes H3N8 (formerly Equi-2) that occurs worldwide and H7N7 (formerly Equi-1), considered extinct since 1980. EIVs belong to the Orthomyxoviridae family, Influenza A genus, are enveloped and has negative segmented single strand RNA genome. EI causes high morbidity and low mortality and drives to high economic losses in equestrian industry. In Brazil, the transport and participation in equestrian events are not allowed when horses have EIV. The quickly spread pattern is easily seen in EIV outbreaks. EI outbreaks occurred in 2012 in several countries, including Brazil. In 2015, an outbreak occurred in a Veterinarian Hospital in São Paulo-SP. The objectives of the present study were: a) to obtain isolates of equine influenza virus from recent outbreaks in the State of São Paulo, Brazil; b) to promote the sequencing of these EIVs; c) to perform the phylogenetic and evolutive analysis of these EIVs. Twelve EIVs were isolated from an outbreak in a veterinarian hospital in the State of São Paulo in 2015. The eight viral genes were sequenced from EIVs of 2015 and from one EIV of a Brazilian outbreak, 2012. Also, the HA gene from two other EIVs from the same 2012-outbreak were sequenced. The viruses from the 2012-outbreak were from the Laboratory of Rabies and Viral Encephalitis, Instituto Biológico de São Paulo. Sequencing on HA and NA genes indicates that the Brazilian 2012 and 2015 EIVs are H3N8 subtype, belong to the Florida 1 sublineage and were more identical to the 2012 EIVs from South America, United States and Dubai. In the phylogenetic tree and the molecular clock the EIVs from 2015 grouped in a cluster that was separeted from other Florida 1 EIVs. The nucleotide, amino acid and hydrophobicity analysis suggest changes in antigenic structures that could lead to differences from the vaccine strain A/equine/South Africa/4/03.

Caracterização dos isolados bacteriocinogênicos Enterococcus hirae e Pediococcus pentosaceus obtidos de queijo artesanal e suas bacteriocinas

Os produtos lácteos possuem uma microbiota autóctone bastante diversificada, na qual o grupo das Bactérias Ácido Lácticas (BAL) é de notável relevância devido às suas características benéficas, tecnológicas e bioconservantes, atraindo o interesse para sua utilização em diversos segmentos biotecnológicos, em especial na indústria de alimentos. O objetivo deste trabalho foi isolar e identificar BAL bacteriocinogênicas de queijos artesanais, caracterizando aspectos ligados à produção e purificação das bacteriocinas, inocuidade, potencial benéfico dos isolados e propriedades inibitórias contra Listeria spp. As cepas bacteriocinogênicas Enterococcus hirae ST57ACC e Pediococcus pentosaceus ST65ACC foram isoladas a partir da técnica de tripla camada e identificadas por metodologias fenotípicas e moleculares. As bacteriocinas produzidas por E. hirae ST57ACC e P. pentosaceus ST65ACC demostraram estabilidade em ampla faixa de pH e temperatura, e foram inativadas após tratamento com enzimas proteolíticas, comprovando sua natureza proteica. Tratamentos com EDTA, SDS, NaCl e Tween 80 não afetaram a atividade das bacteriocinas. Os sobrenadantes de ambos os isolados foram capazes de inibir Listeria innocua e diversas cepas de L. monocytogenes pertencentes à diferentes sorogrupos e obtidas de fontes distintas, inibindo completamente o desenvolvimento de L. monocytogenes após 12 h. Em co-culturas das cepas bacteriocinogênicas com a cepa indicadora L. monocytogenes 422 em leite desnatado, observou-se que E. hirae ST57ACC foi capaz de controlar a multiplicação do patógeno após 48 h. E. hirae ST57ACC e P. pentosaceus não apresentaram resultados positivos para 25 genes relacionados a bacteriocinas conhecidas, indicando que podem produzir novas bacteriocinas. As cepas de E. hirae ST57ACC e P. pentosaceus ST65ACC foram também avaliadas quanto ao seu potencial benéfico e segurança: ambos os isolados permaneceram viáveis após tratamento em condições gastrointestinais simuladas, exibindo altos níveis de auto e co-agregação com L. monocytogenes e níveis variados de hidrofobicidade, demonstrando que E. hirae ST57ACC e P. pentosaceus ST65ACC podem prevenir potencialmente o estabelecimento de infecções pelo patógeno. Por meio da metodologia de agar-spot, avaliou-se a possibilidade de interferência de 33 medicamentos comerciais, de diferentes grupos sobre a multiplicação de E. hirae ST57ACC e P. pentosaceus ST65ACC, revelando que apenas antiinflamatórios e medicamentos contendo loratadina e cloridrato de propranolol apresentaram atividade inibitória sobre as cepas. Testes fenotípicos para determinação da susceptibilidade antimicrobiana demonstraram que E. hirae ST57ACC e P. pentosaceus ST65ACC foram resistentes à vancomicina, oxacilina e sulfa/trimetoprim dentre os 11 antibióticos testados pelo método de disco difusão. Com relação à PCR, poucos genes relacionados à resistência a antibióticos foi foram identificados. Nenhum dos isolados amplificou genes de produção de aminas biogênicas e nem apresentou produção das mesmas. A expressão de diferentes elementos do sistema de transporte ABC e metabolismo de açúcares foi identificada para ambos os isolados. Variações na proporção de inóculo não influenciaram a taxa de multiplicação de E. hirae ST57ACC nem de P. pentosaceus ST65ACC, no entanto, a produção de bacteriocinas foi detectada apenas 9 horas após a inoculação das cepas, quando inoculadas nas proporções de 5% e 10%. Adicionalmente, verificou-se que a densidade celular das cepas bacteriocinogênicas esteve correlacionada à produção de bacteriocinas em sistemas de fermentação tradicional e fermentação com controle de pH a 5,5 e agitação. E. hirae ST57ACC e P. pentosaceus ST65ACC foram capazes de se multiplicar e produzir bacteriocinas na presença de xilo-oligossacarídeos após 6 horas de incubação, porém em níveis reduzidos quando comparados ao cultivo em meio MRS. Por fim, as bacteriocinas produzidas por E. hirae ST57ACC e P. pentosaceus ST65ACC foram purificadas a partir de diferentes metodologias. A bacteriocina produzida por P. pentosaceus ST65ACC foi purificada em duas etapas, com rendimento final de 101,33 revelandose um peptídeo com massa molecular de 3,5 a 8,5 kDa, determinado por SDS-PAGE. Em contrapartida, um protocolo de três etapas foi empregado na purificação da bacteriocina produzida por E. hirae ST57ACC, com rendimento final de 3,05. Adicionalmente, uma fração semi-purificada foi testada com a linhagem celular HT29, demonstrando que a bacteriocina não apresenta efeitos citotóxicos contra células humanas, sendo considerada segura neste aspecto. Os dados obtidos neste trabalho indicam que os isolados E. hirae ST57ACC e P. pentosaceus ST57ACC podem ser considerados importantes ferramentas biotecnológicas na produção de bacteriocinas de interesse ao controle de L. monocytogenes e na biopreservação de alimentos.

Dairy products present a rich and diverse autochthonous microbiota, in which Lactic Acid Bacteria (LAB) are relevant, due to their beneficial, technological and biopreservative features, attracting the interest for their biotechnological application, in food industry, pharmaceutic area and human and veterinary medicine fields. The aim of this study was to isolate and to identify bacteriocinogenic LAB from artisanal cheeses, characterizing some aspects linked to bacteriocin production and purification, safety and beneficial potential of the isolates, as well as their inhibitory properties against Listeria spp. Bacteriocinogenic strains Enterococcus hirae ST57ACC and Pediococcus pentosaceus ST65ACC were isolated by using the triplelayer technique and identified by phenotypical and molecular methods. Bacteriocins produced by E. hirae ST57ACC and P. pentosaceus ST65ACC were stable in a wide range of pH and temperature, losing their activity after treatment with proteolytic enzymes, confirming their proteinaceous nature. Treatments with EDTA, SDS, NaCl and Tween 80 did not affect bacteriocin activity. Cell-free supernatants from both isolates were able to inhibit Listeria innocua and several L. monocytogenes strains, from different serogroups obtained from diverse sources, eliminating L. monocytogenes after 12 h. In co-culture experiments conducted in skimmed milk with the bacteriocinogenic isolates and the target strain L. monocytogenes 422, E. hirae ST57ACC controlled the target strain growth after 48 h. E. hirae ST57ACC and P. pentosaceus ST65ACC did not present positive results for 25 known bacteriocin related genes, indicating that they might express new bacteriocins. E. hirae ST57ACC e P. pentosaceus ST65ACC were also evaluated for their beneficial and safety features: both isolates remained viable after treatment replicating gastrointestinal conditions, showing high levels of auto and co-aggregation with L. monocytogenes and diverse levels of hydrophobicity, demonstrating that E. hirae ST57ACC and P. pentosaceus ST65ACC might prevent the establishment of infections caused by this pathogen. Interference of 33 commercial drugs from different groups on growth of E. hirae ST57ACC and P. pentosaceus ST65ACC was tested by agar-spot method, revealing that only anti-inflammatories and drugs xv containing loratadine and propranolol hydrochloride influenced the growth of bacteriocinogenic strains. Phenotypical tests employed to determine antibiotic susceptibility have shown that E. hirae ST57ACC and P. pentosaceus ST65ACC were resistant to vancomycin, oxacillin and sulfa/trimethoprim out of 11 antibiotics tested by disk-diffusion test, nonetheless low number of antibiotic resistance genes was observed by PCR analysis. None of the isolates amplified biogenic amines encoding genes neither presented phenotypical evidence of their production. Expression of different ABC transporters linked to bacteriocin export and sugar metabolism was detected, for both isolates. Changes in inoculum size did not influenced the growth of E. hirae ST57ACC and P. pentosaceus ST65ACC; however, bacteriocin production was affected, and bacteriocins were detected only after 9 h with inoculation at 5% and 10% of bacteriocinogenic strains. Additionally, it was observed that cell density of both bacteriocinogenic strains was linked to bacteriocin production in traditional and pH at 5.5 and agitation controlled fermentation continuous. E. hirae ST57ACC and P. pentosaceus ST65ACC were capable to grow and produce bacteriocins in the presence of xylo-oligossacharides after 6 h of incubation, but in lower levels than those obtained with cultivation in MRS broth. Finally, E. hirae ST57ACC and P. pentosaceus ST65ACC were purified from different methods. The bacteriocin produced by P. pentosaceus ST65ACC was purified in two-steps, with final yield of 101.33, recognized as a 3.5 to 8.5 kDa peptide, determined by Tricine-SDS-PAGE. In contrast, a three-step-protocol was used to purify the bacteriocin produced by E. hirae ST57ACC, with final yield of 3.05. Moreover, a semi-purified fraction of E. hirae ST57ACC bacteriocin was tested in HT-29 cell-line, demonstrating no-cytotoxic effects in human cells, which means the bacteriocin can be considered safe in this aspect. Obtained data from this study indicate that E. hirae ST57ACC and P. pentosaceus ST57ACC may be considered as important biotechnological tools for bacteriocin production to control L. monocytogenes and as biopreservatives in food.

NANOTUBOS DE CARBONO E ÁCIDO HÚMICO: MODIFICAÇÃO MECANOQUÍMICA, CARACTERIZAÇÃO E ECOTOXICIDADE AQUÁTICA

Nanomateriais de carbono são materiais promissores para diversas aplicações industriais, médicas e ambientais, visto que apresentam inéditas propriedades físico-químicas. Todavia, a superfície hidrofóbica destes materiais impede sua dispersão em meios aquosos e interação com sistemas biológicos, dificultando sua aplicação. Neste sentido, procedimentos de oxidação química são comumente aplicados a estes materiais a fim de reduzir sua hidrofobicidade. Todavia, nestes processos são utilizados reagentes químicos oxidantes fortes e altas temperaturas, potencializando a ocorrência de acidentes ocupacionais e ambientais. Neste trabalho, um método mecanoquímico ecologicamente amigável foi proposto para modificar nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) com ácido húmico (AH), com o intuito de produzir um material híbrido promissor (AH-NTCPM) para aplicações ambientais. As propriedades físico-químicas do AHNTCPM foram estudadas e seu potencial de aplicação para remediação ambiental foi testado em experimentos de adsorção de íons Cu(II). Ademais, uma vez que a toxicidade dos nanomateriais é um aspecto crítico, ensaios ecotoxicológicos foram realizados com organismos aquáticos (Hydra attenuata, Daphnia magna e embriões de Danio rerio). A partir dos resultados obtidos, destaca-se que o método aplicado foi eficiente em produzir modificações estruturais, morfológicas e químicas nos NTCPM, as quais resultaram em um revestimento de ácido húmico estável sobre estes. Este revestimento foi crucial para diminuir a hidrofobicidade dos NTCPM, proporcionando-lhes estabilidade coloidal em água deionizada e alta capacidade de adsorção de metais a partir de soluções aquosas. Ademais, até a máxima concentração testada (10 mg L-1 ), nenhum efeito de ecotoxicidade aguda foi observado. Desta forma, nossos resultados sugerem que o híbrido produzido é um sistema funcional e promissor para tecnologias ambientais.

Carbon nanomaterials are promising materials for industrial, medical and environmental applications, since they present unreleased physicochemical properties. However, the hydrophobic surface of these materials hinders their dispersion in aqueous media and compatibility with biological systems. In this sense, chemical oxidation procedures are commonly applied to those materials in order to reduce their hydrophobicity. Nonetheless, in these procedures are used corrosive chemical reagents (e.g. H2SO4 and HNO3) and high temperatures, potentiating the occurrence of environmental and occupational accidents. In this work, an eco-friendly mechanochemical process was proposed to modify multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) with humic acid (HA), in order to produce a promising hybrid material (HA-MWCNT) for environmental applications. The physicochemical properties of HA-MWCNT was studied and their potential for environmental remediation was tested in Cu(II) adsorption experiments. Finally, since nanomaterials toxicity to biological organisms is a critical aspect, ecotoxicological assays were performed with aquatic organisms (Hydra attenuata, Daphnia magna and Danio rerio embryos). Regarding the obtained results, we highlight that the method applied was efficient to create structural, morphological and chemical modifications on the MWCNT, which resulting in a humic acid coating on the MWCNTs. This coating was crucial to decrease the CNTs hydrophobicity, providing to them colloidal stability in deionized water and high adsorption capacity of metal from aqueous solution. Besides that, until the highest tested concentration (10 mg L-1 ) no effect of acute ecotoxicity was observed. Therefore, our results suggest that the hybrid produced is a functional and promising system for environmental technologies.

Avaliação da viabilidade e funcionalidade de microrganismos probióticos microencapsulados em partículas lipídicas recobertas por interação eletrostática de polímeros

A microencapsulação tem sido utilizada promissoramente para melhorar a viabilidade de probióticos. Porém, pouco se sabe sobre o impacto desta na manutenção da funcionalidade do probiótico in vivo. Este trabalho teve como objetivo avaliar duas cepas de lactobacilos, encapsular essas cepas por um sistema envolvendo partículas lipídicas recobertas por interação eletrostática de polímeros e avaliar o efeito da encapsulação na manutenção da capacidade imunomoduladora das cepas. Na primeira etapa do estudo L. rhamnosus 64 e L. paracasei BGP1 foram avaliados quanto à resistência à lisozima e aos fluidos gastrointestinais simulados, perfil de hidrofobicidade da parede celular, susceptibilidade a antibióticos, atividade antagonista contra patógenos e capacidade de utilização de prebióticos. Em etapa seguinte as cepas foram encapsuladas e as microcápsulas avaliadas quanto à morfologia, tamanho e distribuição de partículas, umidade, atividade de água e efeito do pH e temperatura em sua estabilidade. Para avaliar a susceptibilidade dos microrganismos ao processo de encapsulação e estresse tecnológico, investigou-se o impacto do efeito da homogeneização com Ultra-Turrax, tolerância à temperatura, salinidade, diferentes pH e fluidos gastrointestinais simulados na viabilidade das bactérias. A viabilidade dos microrganismos durante a estocagem também foi estudada. Por fim, avaliou-se a manutenção da capacidade imunomoduladora dos microrganismos microencapsulados por meio da dosagem de citocinas pró e anti-inflamatórias e determinação da capacidade protetora contra infecção de Salmonella enterica sorovar Typhimurium em modelo animal. Os microrganismos demonstraram resistência à lisozima, com taxas de sobrevivência superiores a 80%. O perfil de hidrofobicidade da parede celular, foi baixo, entre 8,47 e 19,19%. Demonstraram resistência apenas à vancomicina (35 g) e eritromicina (15 g). As duas cepas foram capazes de antagonizar o crescimento de Escherichia coli V517, Salmonella enteritidis OMS-Ca, Staphylococcus aureus 76 e Listeria monocytogenes ATCC 15313. Quanto à capacidade de utilização de prebióticos, os microrganismos apresentaram comportamentos inversos, utilizaram preferencialmente inulina, raftilose 95 e lactulose. Nos testes de resistência aos fluidos gastrointestinais simulados constatou-se declínio significativo de células viáveis, com subtração de até 3,37 log UFC/mL. As cápsulas obtidas apresentaram formato típico e tamanhos médios de 80,12 ± 1,89 e 83,92 ± 1,70 m. Condições de pH extremos (1,5 e 9,0) e temperatura superior a 50 °C comprometeram a estabilidade das cápsulas. A encapsulação melhorou significativamente a tolerância dos microrganismos à altas concentrações de sal e elevação de temperatura. Além disso, favoreceu a resistência dos microrganismos frente aos fluidos gastrointestinais simulados. A estabilidade dos microrganismos durante o período de estocagem também foi favorecida, após 120 dias de estocagem a 7 e 25 °C a concentração de microrganismos viáveis permaneceu superior a 7,0 log UFC/g. Nos testes in vivo para avaliação da manutenção da capacidade de imunomodulação constatou-se através de dosagem de citocinas (IL-2, IL-6, IL-10 e TNF-) e IgA secretora, que a encapsulação não alterou a resposta imunológica provocada pelas cepas estudas. Concluiu-se que os microrganismos apresentaram comportamento in vitro de acordo com o desejado para candidatos ao uso de probióticos. A microencapsulação foi bem-sucedida, proporcionando as duas cepas maior resistência frente às condições adversas e de estresse tecnológico.

Microencapsulation has been used successfully to improve the viability of probiotics microorganisms. The aim of this work was to evaluate two strains of lactobacilli, to encapsulate these strains by a system involving lipid particles coated by electrostatic interaction of polymers and to evaluate the effect of encapsulation in the maintenance of immunomodulatory capacity of these strains. In the first stage of the study L. rhamnosus 64 and L. paracasei BGP1 were evaluated for resistance to lysozyme and simulated gastrointestinal fluids, cell wall hydrophobicity profile, susceptibility to antibiotics, antagonist activity against pathogens and prebiotic utilization capacity. In the next step, the strains were encapsulated and the microcapsules evaluated regarding morphology, particle size and distribution, moisture, water activity and pH and temperature. The tolerance to temperature, salinity, different pH and simulated gastrointestinal fluids in the viability of the bacteria were also evaluated. The probiotics viability during the storage period was also studied. Finally, the maintenance of the immunomodulatory capacity of the encapsulated microorganisms was evaluated by means of the dosage of pro and anti-inflammatory cytokines and IgA. L. rhamnosus 64 and L. paracasei BGP1 demonstrated resistance to lysozyme, with survival rates above 80%. The hydrophobicity profiles of the cell wall were from 8.47 to 19.19%. Susceptibility to antibiotics also corroborated the literature, demonstrating resistance only to vancomycin (35 g) and erythromycin (15 g). The two strains were able to antagonize the growth of Escherichia coli V517, Salmonella enteritidis OMS-Ca, Staphylococcus aureus 76 and Listeria monocytogenes ATCC 15313. As far as the capacity of using prebiotics the two strains of lactobacilli presented inverse behaviors, they used preferably inulin, raftilose 95 and lactulose. In the tests of resistance to the simulated gastrointestinal fluids it was verified a significant decline of viable cells, with subtraction of up to 3.37 log CFU / mL, justifying the application of encapsulation technology. In the encapsulation step the capsules were produced with gum arabic, porcine gelatin and vegetable fat. The obtained capsules presented a typical format and average sizes of 80.12 ± 1.89 and 83.92 ± 1.70 m. Extreme pH conditions (1.5 and 9.0) and temperature above 50 ° C compromised the stability of the capsules. The encapsulation significantly improved the tolerance of microorganisms to high salt concentrations and elevation of temperature. In addition, it favored the resistance of the microorganisms to the simulated gastrointestinal fluids. The stability of the microorganisms during the storage period was also favored, after 120 days of storage at 7 and 25 ° C the concentration of viable microorganisms remained higher than 7.0 log CFU / g. In the in vivo tests for evaluation of the maintenance of the immunomodulation capacity, the cytokines (IL-2, IL-6, IL-10 and TNF-) and secretory IgA were determined, that encapsulation did not alter the immunological response by the strains of lactobacilli studied. It was concluded that the microorganisms presented in vitro behavior in accordance with the one desired for probiotic candidates. Microencapsulation was successful, giving both strains greater resistance to adverse conditions and technological stress.

Desenvolvimento e caracterização de filmes biodegradáveis à base de amido modificado de mandioca e óleo de melancia (Citrullus lanatus)

Colivet, J. Desenvolvimento e caracterização de filmes biodegradáveis à base de amido modificado de mandioca e óleo de melancia (Citrullus lanatus). 145f. Tese (Doutorado). Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos. Universidade de São Paulo. 2017. A produção de filmes biodegradáveis à base de amido representa um desafio tecnológico, pois estas matrizes são altamente sensíveis à água. Neste sentido, as pesquisas estão sendo realizadas a fim de melhorar as caraterísticas de hidrofobicidade sem afetar a integridade estrutural das matrizes. Dentre os compostos comumente empregados para melhorar as características de filmes biodegradáveis, pode-se mencionar os óleos e ácidos graxos. O óleo de sementes de melancia apresenta alto potencial de aplicação em matrizes filmogênicas, pois além da possibilidade de melhorar as propriedades de barreira, apresenta compostos fitoquímicos com atividade antioxidante, que podem conferir um caráter ativo aos materiais produzidos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar filmes à base de amido modificado de mandioca e óleo de sementes de melancia. O óleo de sementes de melancia foi extraído por batelada com etanol pressurizado, sob diferentes temperaturas de extração (40, 60 e 80°C) e diferentes comprimentos de leito de extração (L1 = 4,2 cm, L2 = 9,8 cm e L3 = 15,8 cm). A cinética de extração foi matematicamente descrita utilizando-se o modelo de Peleg e os óleos caraterizados quanto à atividade antioxidante. Posteriormente foram testados quatro amidos modificados de mandioca (amido reticulado, AR; amido acetilado, AA; amido não modificado, ANM e amido duplamente modificado, AAR) com a finalidade de selecionar o que apresentasse melhores caraterísticas na produção de filmes quanto ao caráter hidrofóbico. Os filmes foram produzidos pela técnica de casting, utilizando - se concentrações fixas de amido e sorbitol (4 e 1,2 g/100g de solução filmogênica, respectivamente). O caráter hidrofóbico das matrizes foi avaliado pela determinação da solubilidade, grau de inchamento, permeabilidade ao vapor de água e ângulo de contato. Adicionalmente, foram produzidas emulsões através da técnica de Pickering, com diferentes concentrações de óleo e amido e caraterizadas quanto à estabilidade, tamanho de partículas e polidispersidade. A emulsão com maior estabilidade foi incorporada na formulação de filmes à base de AR em concentrações de 0 a 0,5 g de óleo na emulsão/100 g de solução filmogênica. Todos os filmes foram caracterizados quanto às propriedades mecânicas, microscopia, espectroscopia de infravermelho (FTIR), difração de raios X, cor, solubilidade, inchamento, permeabilidade ao vapor de água e ângulo de contato. Os resultados da extração de óleos mostraram rendimentos superiores sob temperaturas de 80°C e melhor atividade antioxidante a 60°C. O modelo de Peleg apresentou um bom ajuste, observando-se coeficientes de correlação altos (R2 > 0,90). A caraterização dos filmes produzidos com diferentes amidos modificados mostrou que o AR formou matrizes com maior ângulo de contato, menor grau de inchamento e maior resistência mecânica. As emulsões com maior de estabilidade foram produzidas com altas concentrações de óleo e amido (15 e 12 g/100 g de emulsão, respectivamente). Os filmes produzidos com incorporação de óleo na forma de emulsão Pickering apresentaram caráter mais hidrofóbico, sendo também alteradas as caraterísticas estruturais com o aumento da concentração de óleo. Os filmes produzidos com a incorporação de óleo em forma de emulsão apresentaram conteúdos de fenólicos totais de 0,19 a 5,68 mg equivalente de ácido gálico/100g de filmes. No entanto, os filmes não apresentaram atividade antioxidante frente ao radical DPPH.

Colivet, J. Development and characterization of biodegradable films based on modified cassava starch and watermelon oil (Citrullus lanatus). 2017. 145p. Thesis (PhD). Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos. Universidade de São Paulo. 2017. The production of biodegradable films based on starch represents a technological challenge because these matrices are highly sensitive to water. In this sense, the research is being carried out in order to improve the characteristics of hydrophobicity without affecting the structural integrity of the matrices. Among the compounds commonly used to improve the characteristics of biodegradable films, the oils and fatty acids can be highlighted. The oil of the watermelon seeds presents high potential of application in filmogenic matrices because in addition to the possibility of improving the barrier properties, it presents phytochemical compounds with antioxidant activity, which can impart an active characteristic to the produced materials. In this context, the objective of this work was to develop and characterize films based on modified cassava starch and watermelon oil. The watermelon oil was extracted in batches with pressurized ethanol under different extraction temperatures (40, 60, and 80°C) and different extraction bed lengths (L1 = 4.2 cm, L2 = 9.8 cm, and L3 = 15.8 cm). The kinetics of extraction were mathematically described using the Peleg model and the oils characterized for antioxidant activity. Four modified starches of cassava (reticulated starch, AR, acetylated starch, AA, unmodified starch, ANM, and doubly modified starch, AAR) were then tested in order to select the material with the best hydrophobic characteristics. The films were produced by the casting technique, using fixed concentrations of starch and sorbitol (4 and 1.2 g/100 g of film-forming solution, respectively). The hydrophobic characteristic of the matrices was evaluated by determining the solubility, degree of swelling, permeability to water vapor, and contact angle. In addition, emulsions were produced using the Pickering technique with different concentrations of oil and starch and then, characterized for stability, particle size, and polydispersity. The results of the extraction showed higher yields under temperatures of 80°C and better antioxidant activity at 60°C. The Peleg model presented a good fit, observing high correlation coefficients (R2> 0.90). The characterization of the films produced with different modified starches showed that AR formed matrices with higher contact angle, lower degree of swelling, and higher mechanical resistance. Emulsions with the highest degree of stability were produced with high concentrations of oil and starch (15 and 12 g/100 g of emulsion, respectively). The films produced with oil incorporation in the form of Pickering emulsion presented a more hydrophobic characteristic, and the structural characteristics were also altered with the increase of oil concentration. The films produced with the incorporation of oil in emulsion form presented total phenolic contents of 0.19 to 5.68 mg of gallic acid equivalent/100 g of films. However, the films did not present antioxidant activity against the DPPH radical.

Identificação e caracterização de bactérias patogênicas em Tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) comercializadas em feiras livres de Petrolina-PE

O leite e o queijo caprino artesanal em muitos casos são manipulados inadequadamente, propiciando o crescimento de Staphylococcus aureus. Assim, este estudo objetivou a identificação com análise de genes de virulência e o perfil de resistência antimicrobiana de S. aureus provenientes de leite e queijo artesanal caprino. A colheita das amostras ocorreu em sete municípios do semiárido: Petrolina-PE, Santa Filomena-PE, Santa Maria da Boa Vista-PE, Dormentes-PE, Afrânio-PE, Juazeiro-BA e Uauá-BA (totalizando 70 amostras de leite e 30 de queijo). Subsequente, fez-se as análises microbiológicas e a caracterização bioquímica dos isolados. Determinou-se também, o Índice de Resistência Múltipla aos Antimicrobianos (IRMA). Em seguida, foram realizados testes para qualificação e quantificação de formação de biofilmes, assim como produção de exopolissacarídeos (EPS) e hidrofobicidade. Para a confirmação da espécie, foi realizada a análise molecular seguida do sequenciamento. A fim de identificar os isolados com resistência antimicrobiana, utilizou-se os genes mecA e blaZ. E para a detecção dos genes de virulência foi conduzida Reação em Cadeia de Polimerase (PCR) com genes icaA ,icaD, SEA a SEE. No leite e queijo caprino, as médias encontradas para S. aureus nas amostras foram de 4,53 log10 Unidades Formadoras de Colônia/grama (UFC/g) e 6,47 log10 UFC/g, respectivamente. Vinte isolados foram caracterizados fenotipicamente e molecularmente como S. aureus. Estes isolados apresentaram múltipla resistência aos antimicrobianos, tanto no teste com antimicrobianos em disco como também no de microdiluição. No teste de produção de biofilme, os 20 isolados foram classificados como produtores, e dois como fortes produtores. Na análise de produção de EPS, todos foram produtores. Para o teste de hidrofobicidade, todos isolados foram considerados hidrofóbicos, sendo sete isolados identificados como altamente hidrofobicos. Em relação ao gene mecA todos isolados foram negativos. Para o gene blaZ, apenas três isolados foram positivos. Para os genes de virulência como o icaA, nenhum isolado foi positivo, entretanto para icaD, apenas um isolado apresentou positividade. Com relação às enterotoxinas, 12 e 14 isolados foram positivos para a SEC e SED, respectivamente. S. aureus são responsáveis pela intoxicação alimentar. Além disso, sua capacidade diferenciada na propagação genes de resistência antimicrobiana provoca preocupação global pelo aumento de seus fatores de virulência, dificultando seu controle e a eficácia nos tratamentos.

Milk and goat cheese in many cases are handled improperly, leading to the growth of Staphylococcus aureus. Thus, this study aimed at the identification with virulence gene analysis and antimicrobial resistance profile of S. aureus from goat milk and artisanal cheese. Samples were collected in seven municipalities of Petrolina-PE, Santa Filomena-PE, Santa Maria da Boa Vista-PE, Dormentes-PE, Afrânio-PE, Juazeiro-BA and Uauá-BA (totaling 70 samples of milk and 30 of cheese). Subsequently, the microbiological analyzes and biochemical characterization of the isolates were carried out. The Multiple Antimicrobial Resistance Index (IRMA) was also determined. Subsequently, tests were carried out for the qualification and quantification of biofilm formation, as well as exopolysaccharide (EPS) production and hydrophobicity.For the confirmation of the species, the molecular analysis followed the sequencing. In order to identify isolates with antimicrobial resistance, the mecA and blaZ genes were used. And for the detection of virulence genes, Polymerase Chain Reaction (PCR) with icaA, icaD, SEA and SEE genes was conducted. In the milk and goats, the mean values found for S. aureus in the samples were 4.53 log10 colony forming units / gram (CFU / g) and 6.47 log10 CFU / g, respectively. Twenty isolates were characterized phenotypically and molecularly as S. aureus. These isolates showed multiple antimicrobial resistance, both in the antimicrobial test as well as in the microdilution test. In the biofilm production test, the 20 isolates were classified as producers, and two as strong producers. In the analysis of EPS production, all were producers. For the hydrophobicity test, all isolates were considered hydrophobic, with seven isolates identified as highly hydrophobic. Regarding the mecA gene, all isolates were negative. For the blaZ gene, only three isolates were positive. For virulence genes such as icaA, no isolates were positive, however for icaD, only one isolate showed positivity. For enterotoxins, 12 and 14 isolates were positive for SEC and SED, respectively. S. aureus are responsible for food poisoning. In addition, its differentiated capacity in the propagation of antimicrobial resistance genes causes global concern for the increase of its virulence factors, hindering its control and effectiveness in the treatments.

Avaliação In Vitro do potencial de segurança, probiótico e tecnológico de Pediococcus Pentosaceus isolado de leite de ovelhas.

Testes de avaliação de potencial de segurança, probiótico e tecnológicos foram realizados em seis isolados de Pediococcus pentosaceus (Ac1Pd, Ac3Pd, Ac4Pd, Ac5Pd, Ac7Pd, Ac22Pd) provenientes de leite de ovelha. Os resultados obtidos demonstraram que nenhum dos isolados foi capaz de produzir aminas biogênicas ou fatores de virulência. Os isolados testados apresentaram baixa hidrofobicidade, alta capacidade de autoagregação e coagregação com L. monocytogenes ATCC 7644, L. sakei ATCC 15521 e E. faecalis ATCC 19444, porém nenhum produziu -galactosidase e bacteriocinas. Não foi observado desenvolvimento dos isolados em pH 3 e 12, sendo que na faixa de pH de 4 a 10 o desenvolvimento foi variável. Na ausência de bile todos os isolados apresentaram desenvolvimento, observando-se supressão quando em concentrações de 0,1%, 0,3%, 0,6% e 1%. No teste de disco-difusão os isolados testados foram resistentes a oxaciclina, sulfatrimetropim e vancomicina, mas foram sensíveis ao cloranfenicol e à tetraciclina e com resultados variáveis para a penicilina G e foram resistentes à maioria dos medicamentos testados, exceto à amoxicilina tri-hidratada e ibuprofeno. Todas as culturas apresentaram alta capacidade de acidificação do leite somente após 24h e nenhum produziu exopolissacarídeos. Os isolados de P. pentosaceus foram capazes de produzir diacetil, no entanto, nenhuma cultura apresentou atividade proteolítica extracelular e a produção de autólise foi variada de 21,3% a 30,5%, após 24h. Os isolados se desenvolveram em concentrações de NaCl a 4% e 6%, porém o desenvolvimento foi menor na concentração de 10%. Por fim, todos os isolados apresentaram boa capacidade de segurança, mas aplicação limitada como probióticos e alguns aspectos de potencial tecnológico.

Potencial safety, probiotic and technological tests were performed on six isolates (Ac1Pd, Ac3Pd, Ac4Pd, Ac5Pd, Ac7Pd, Ac22Pd) from Pediococcus pentosaceus from sheep's milk. The results showed that none of the isolates were able to produce biogenic amines or virulence factors. The isolates tested showed low hydrophobicity, high self-aggregation capacity and coaggregation with L. monocytogenes ATCC 7644, L. sakei ATCC 15521 and E. faecalis ATCC 19444, but none produced -galactosidase and bacteriocins. No growth of the isolates at pH 3 and 12 was observed, and in the pH range from 4 to 10 the growth was variable. In the absence of bile, all the isolates showed growth, with suppression at concentrations of 0.1%, 0.3%, 0.6% and 1%. In the disc-diffusion test the isolates tested were resistant to oxacicline, sulfatrimetropim and vancomycin but were sensitive to chloramphenicol and tetracycline and with variable results for penicillin G and were resistant to most of the drugs tested except for amoxicillin trihydrate and ibuprofen. All cultures showed high milk acidification capacity only after 24 hours and none produced exopolysaccharides. The isolates of P. pentosaceus were able to produce diacetyl, however, no culture showed extracellular proteolytic activity and the production of autolysis was varied from 21.3% to 30.5% after 24h. The isolates growth at concentrations of 4% and 6% NaCl, but the growth was lower at 10% concentration. Finally, all the isolates showed good safety, but limited application as probiotics and some aspects of technological potential.

Produção e caracterização de filmes biodegradáveis ativos de amido de semente de jaca

O uso indiscriminado dos plásticos tem gerado graves problemas ambientais de acúmulo de material na natureza, poluição das águas, além de ser proveniente do petróleo, um recurso não renovável. Isso tem causado preocupação e, portanto, os cientistas e indústrias vêm buscando alternativas ao uso desses materiais, como por exemplo o emprego de materiais naturais e/ou biodegradáveis e o aproveitamento de subprodutos desperdiçados. O amido é um polímero natural que tem aspectos que o tornam promissor, como sua biodegradabilidade, baixo custo e disponibilidade. Para prolongar a vida útil dos alimentos, investigou-se o amido como matéria prima para a produção de filmes biodegradáveis e revestimentos comestíveis ativos. Além de atuar como barreira a gases e como proteção mecânica, as embalagens também podem carrear substâncias ativas como antioxidantes, antimicrobianos, entre outros. Foi estudado o efeito da incorporação de (0,3; 0,5 e 1,0) g de a-tocoferol/100 g de dispersão filmogênica nas propriedades morfológicas, mecânicas, ópticas, de superfície, de barreira ao vapor dágua e à luz UV/Visível e antioxidantes dos filmes de amido de semente de jaca. A adição de a-tocoferol aumentou a resistência à tração e o módulo de elasticidade nos filmes com até 0,5% de atocoferol. Também aumentou a barreira ao vapor dágua, possivelmente devido à natureza hidrofóbica do a-tocoferol e ao efeito de tortuosidade causado por ele na matriz polimérica, embora a solubilidade em água não tenha diferido significativamente entre os filmes. O a-tocoferol proporcionou aumento na barreira contra a luz UV, especialmente nos comprimentos de onda entre (200 e 310) nm. A opacidade e o parâmetro de cor b* aumentaram significativamente, o que significa que a incorporação de a-tocoferol tornou os filmes mais opacos e amarelados. A hidrofobicidade da superfície aumentou significativamente (p < 0,05) com adição de a-tocoferol, principalmente no filme com 0,5% de atocoferol. A capacidade antioxidante aumentou significativamente com adição de até 0,5% de a-tocoferol. O filme controle (sem a-tocoferol) não apresentou capacidade antioxidante. Concluiu-se que o material de amido de semente de jaca incorporado de a-tocoferol tem potencial para ser usado como revestimento ativo para alimentos com alto teor de gordura. Entre as formulações produzidas, a de 0,5% de a-tocoferol foi a melhor, porque apresentou atividade antioxidante tão boa quanto o filme 1,0% de a-tocoferol e propriedades mais interessantes, como a microestrutural, mecânica, óptica e de superfície.

Indiscriminate use of plastics has been generating environmental problems, like accumulation of materials, water pollution, as well as depleting a non-renewable resource (crude oil). This has been causing concern, therefore scientists and industries are seeking alternatives for these materials, for example, the employment of natural and/or biodegradable materials and the reuse of wasted byproducts. Starch is a natural polymer with many promising aspects, like its biodegradability, low cost and availability. Aiming at prolonging shelf-life of food products, starch has been investigated as a feedstock for development of edible active films and coatings. Besides acting as a barrier against gases and as mechanical protection, packages also may carry active substances (antioxidants, antimicrobials, etc.). The effects of the incorporation of (0.3; 0.5 and 1.0) g a-tocopherol/100 g filmogenic dispersion on the morphological, mechanical, optical, surface, water vapor permeability, barrier to UV/Visible light and antioxidant properties of jackfruit seed starch films were studied. Addition of a-tocopherol increased the tensile strength and the elastic modulus up to 0.5%. It also increased the water vapor barrier, possibly due to a-tocopherols hydrophobic nature and because it caused a tortuosity effect in the polymer matrix, although the film solubility was not significantly affected. a-tocopherol nimproved the UV light barrier, especially in the wavelengths between (200 and 310) nm. The opacity and the color parameter b* increased significantly, which means that films with a-tocopherol became more opaque and yellowish. Surface hydrophobicity increased with the incorporation of a-tocopherol, especially for the 0.5% a-tocopherol film. The antioxidant activity increased significantly up to 0.5% a-tocopherol. The film without a-tocopherol presented no antioxidant capacity. Therefore, jackfruit seed starch films incorporated with a-tocopherol have potential to be used as edible active coatings for high fat content foods. Between the formulations produced, the one with 0.5% of a-tocopherol was the best, because it presented an antioxidant activity similar to the film with 1.0% of atocopherol and superior characteristics, like microstructural, mechanical, optical and surface properties.

Nanoemulsões encapsulando quercetina produzidas pelo método do ponto de inversão da emulsão (EIP): estabilidade físico-química e avaliação da atividade antioxidante in vitro e em produto cárneo

DE CARLI, C. Nanoemulsões encapsulando quercetina produzidas pelo método do ponto de inversão da emulsão (EIP): estabilidade físico-química e avaliação da atividade antioxidante in vitro e em produto cárneo. 2017. 139 f. Dissertação (Mestrado) Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2017. A quercetina é um flavonoide com alta atividade antioxidante reconhecida. Devido a este fato, a indústria alimentícia tem buscado alternativas para a aplicação deste bioativo como antioxidante em matrizes alimentícias. No entanto, incorporar a quercetina em formulações alimentícias pode ser desafiador, pois sua molécula tem relativo grau de hidrofobicidade. Os métodos de encapsulação em nanoemulsões podem tornar viável a proteção do flavonoide, bem como permitir sua dispersibilidade em meios aquosos . O objetivo do presente trabalho foi produzir nanoemulsões (fase oleosa: óleo de girassol) encapsulando quercetina pelo método do ponto de inversão da emulsão (EIP, emulsion inversion point), determinando parâmetros de operação que viabilizem um futuro escalonamento do processo, e a realização de um estudo de caso sobre a incorporação das nanodispersões em patê de frango. Os parâmetros de produção que foram avaliados foram : tipo e concentração de tensoativo (razão SOR, razão tensoativo:óleo), concentração de óleo, concentração de cosolvente e velocidade de agitação. Foram produzidas nanoemulsões utilizando dois tensoativos diferentes, Tween 80 e Brij 30. As porcentagens de quercetina encapsulada foram 0,15 e 0,30% (m/m). Dentre estas, a concentração de 0,30% foi a mais viável para a aplicação no patê de frango, por apresentar melhor distribuição de tamanho de gotícula (diâmetro hidrodinâmico), não apresentar variação significativa de oxidação lipídica e maior conservação da quercetina encapsulada por um período de 90 dias. Os valores de tensão interfacial obtidos mostram que a quercetina provoca abaixamento da tensão interfacial do sistema, o que pode indicar que a quercetina forma um complexo com os tensoativos utilizados, fato que influencia decisivamente na sua localização nas nanogotas. Das formulações testadas para patê de frango contendo quercetina, apenas a formulação usando quercetina livre não apresentou boa avaliação nos itens cor e sabor. Tal resultado justifica a necessidade da incorporação da quercetina em nanoemulsões para não causar alterações sensoriais no produto.

DE CARLI, C. Nanoemulsions encapsulating quercetina produced by the emulsion inversion point method (EIP): physicochemical stability and evaluation of in vitro antioxidant activity and after incorporation in meat product. 2017. 139 f. Dissertation (Master) Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2017. Quercetin is a flavonoid with recognized high antioxidant activity Due to this fact, the food industry has been trying to use it as an alternative as a preservative in food matrices. However, incorporating quercetin into food formulations may be challenging due to its relative degree of hydrophobicity. Encapsulation methods in nanoemulsions may render the protection of the flavonoid viable, as well as enable its dispersibility in aqueous media. The objective of the present study was to produce nanoemulsions (oil phase: sunflower oil) encapsulating quercetin by the emulsion inversion point method (EIP), determining operating parameters that enable a future process scale-up. A case study on the incorporation of nanodispersions into chicken patê was also carried out. The production parameters evaluated were: type and concentration of surfactant (SOR ratio, surfactant:oil ratio), soybean oil concentration, cosolvent concentration and stirring speed. Nanoemulsions were produced using two different surfactants, Tween 80 and Brij 30. The percentages of encapsulated quercetin were 0.15 and 0.30% (m / m). Among these, the concentration of 0.30% was the most feasible for application in chicken pâté, since it presented better droplet size distribution (hydrodynamic diameter), did not present significant variation of lipid oxidation and higher capacity of preserving encapsulated quercetina for a period of 90 days. The interfacial tension values obtained show that quercetin lowered the interfacial tension of the system, which may indicate that quercetin forms a complex with the surfactants used, a fact that decisively influences its location in the nanodroplets. Among the formulations tested in chicken pâté containing quercetin, only the formulation using free quercetin did not show good acceptance evaluation on the color and taste itens. Such an evaluation was important as it justifies the need for the incorporation of quercetin into nanoemulsions in order to not cause significant sensorial changes in the product.