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.

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.

Exopolysaccharyde production by Cryptococcus laurentii SD7 using molasses and corn steep liquor as substrates

Microbial polysaccharides are of great biotechnological and commercial interest and have wide application in the food, cosmetic and medicine industries. Exopolysaccharide (EPS) production by the yeast Cryptococcus laurentii SD7, isolated from fresh water molluscs, was studied using agro-industrial byproducts as substrates in the submerged fermentation. The Central Composite Design (CCD) 23 was used to study the influence of pH, different concentrations on sugarcane molasses and corn steep liquor (CSL), for 48 hours. According to the results, the highest EPS production occurred at the initial pH 5 and at 8.4% concentration of sugarcane molasses, which were statistically significant variable at 10% (p < 0.1). The concentration of CSL had no influence in the studied range, thus, it can be used lowest concentration (0.3%). The time course of EPS production showed that while cell growth peaked within 48 hours, the highest EPS production (6.61 g L-1) occurred at 168 hours, with a productivity of about 0.04 g L-1 h-1. The pH of the medium remained approximately constant throughout the fermentation process. The yeast C. laurentii SD7 showed great potential for EPS production at a low cost and with sustainable substrates.(AU)

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)

A biocomplex to repair experimental critical size defects associated with photobiomodulation therapy

The association of scaffolds to repair extensive bone defects can contribute to their evolution and morphophysiological recomposition. The incorporation of particulate biomaterials into three-dimensional fibrin bioproducts together with photobiomodulation therapy (PBM) has potential and can improve regenerative medicine procedures. The objective of this experiment was to evaluate the effects of PBM therapy on critical size defects filled with xenogenic bone substitute associated with fibrin biopolymer. Methods: A critical defect of 8 mm was performed in 36 Wistar male adult rats that were divided into four groups. Groups BC and BC-PBM were defined as controls with defects filled by a clot (without or with PBM, respectively) and groups XS and XS-PBM that comprised those filled with biocomplex Bio-OssTM in association with fibrin biopolymer. PBM was applied immediately after the surgery and three times a week every other day, with the parameters: wavelength of 830 nm, energy density 6.2 J/cm2, output power 30 mW, beam area of 0.116 cm2, irradiance 0.258,62 W/cm2, energy/point 0.72 J, total energy 2.88 J. Fourteen and 42 days after the surgery, animals were euthanatized and subjected to microtomography, qualitative and quantitative histological analysis. Results: The BC-PBM and XS-PBM groups had a similar evolution in the tissue repair process, with a higher density of the volume of new formed bone in relation to the groups without PBM (p = 0.04086; p = 0.07093, respectively). Intense vascular proliferation and bone deposition around the biomaterial particles were observed in the animals of the groups in which biocomplex was applied (XS and XS-PBM). Conclusion: PBM therapy allowed an improvement in the formation of new bone, with a more organized deposition of collagen fibers in the defect area. Biocomplex favored the insertion and permanence of the particulate material in bone defects, creating a favorable microenvironment for accelerate repair process.(AU)

Physical and morphological characteristics of edible coatings based on pectin and guava by-products applied to guava pieces / Características físicas e morfológicas de coberturas comestíveis à base de pectina e subprodutos da goiaba aplicados a pedaços de goiaba

Edible coatings based on polysaccharides have been applied on pieces of fruits and vegetables before drying because of their potential to improve physical and nutritional characteristics of dehydrated plant foods. In the present study, physical and thermal properties of pectin-based films, with and without the incorporation of by-products obtained from the processing of red guava, were determined. These properties allow one to predict the likely behaviour of these films when used as edible coatings on guava pieces, during and after their dehydration. Thus the structural and morphological characteristics and the physical, thermal and sorption properties of the films and of the fruit pulp were determined, using scanning electronic microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and the static gravimetric method to determine the water-sorption curves. The addition of by-products provided crystallinity to the pectin film, attributed to their cellulose content, and hardly altered the water retention capacity of the pectin films. However, the pectin contributed to presenting a slightly higher sorption moisture at equilibrium, as compared to the guava pulp. The glass transition temperatures reported at extremely low moisture contents, both in the pulp and in the films with added by-products, indicated that at intermediate moisture contents, the fruit/film ensemble was in the rubbery state at room temperatures, providing softness to the dehydrated product. The images showed good integration of the edible films with the surface of the guava pieces.

Revestimentos comestíveis à base de polissacarídeos têm sido aplicados em pedaços de frutas e vegetais antes da secagem devido ao seu potencial de melhorar as características físicas e nutricionais de alimentos vegetais desidratados. No presente estudo, foram determinadas as propriedades físicas e térmicas de filmes à base de pectina, com e sem a incorporação de subprodutos obtidos do processamento da goiaba vermelha. Essas propriedades permitem prever o provável comportamento desses filmes quando usados ​​como cobertura comestível em pedaços de goiaba, durante e após a sua desidratação. Assim, foram determinadas as características estruturais e morfológicas e as propriedades físicas, térmicas e de sorção dos filmes e da polpa do fruto, utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios X (DRX) e método gravimétrico estático para determinação das curvas de sorção de água. A adição de subprodutos proporcionou cristalinidade ao filme de pectina, atribuída ao seu teor de celulose, e dificilmente alterou a capacidade de retenção de água dos filmes de pectina. No entanto, a pectina contribuiu para apresentar uma umidade de sorção ligeiramente superior no equilíbrio, quando comparada à polpa de goiaba. As temperaturas de transição vítrea encontradas em teores de umidade extremamente baixos, tanto na polpa quanto nos filmes com subprodutos adicionados, indicaram que em teores de umidade intermediários, o conjunto fruta / filme estava no estado borracha em temperatura ambiente, proporcionando maciez ao produto desidratado. As imagens mostraram boa integração dos filmes comestíveis com a superfície dos pedaços de goiaba.

Avaliação por câmera termográfica de implante de co-poliamida associado a elastômero termoplástico em traqueia de coelho / Evaluation of co-polyamide implant comprising a thermoplastic elastomer in rabbit trachea using thermographic camera / Evaluación con cámara termográfica de un implante de copoliamida asociado a un elastómero termoplástico en la tráquea de un conejo

La termografía es eficaz para detectar la temperatura de la superficie corporal y puede utilizarse como método auxiliar para diagnosticar procesos inflamatorios y para evaluar patrones de cicatrización, lo que permite su amplio uso en Medicina Veterinaria. El procedimiento ha ganado protagonismo por ser una técnica no invasiva, indolora, de bajo costo y segura, ya que elimina la necesidad del uso de contrastes, sedación y radiación. El objetivo de este artículo es analizar la eficacia del uso de la termografía en la evaluación de la biocompatibilidad en la reparación del tejido traqueal, así como identificar procesos inflamatorios tras la implantación de la prótesis impresa en nailon con impresión 3D asociada al elastómero termoplástico - PCTPE. Se dividieron quince conejos blancos de Nueva Zelanda (Oryctolagus cuniculus) machos en tres grupos de diferentes períodos de evaluación (siete, 15 y 30 días). Se implantaron prótesis tridimensionales tras la resección completa de tres anillos traqueales. La evaluación de las imágenes termográficas se realizó en el lugar de implantación de la prótesis traqueal justo antes del procedimiento quirúrgico e inmediatamente antes de la eutanasia. Hubo una diferencia significativa entre los grupos, ya los 30 días la temperatura mínima (p = 0,0357), media (p = 0,0135) y máxima (p = 0,0058) fue menor en comparación con los otros grupos...

Thermography is efficient for detecting body surface temperature and can be used as an auxiliary method for the diagnosis of inflammatory processes and in the evaluation of scarring patterns, which allows its wide use in Veterinary Medicine. The procedure has gained prominence, as it is a non-invasive, painless, low-cost and safe technique, since it does not require the use of contrasts, sedation and radiation. The objective of this article is to analyze the efficiency of the use of thermography in the evaluation of biocompatibility in tracheal tissue repair, as well as to identify inflammatory processes after implantation of the 3D printed impression prosthesis of nylon associated with the thermoplastic elastomer - PCTPE. Fifteen male New Zealand White rabbits (Oryctolagus cuniculus) were divided into three groups of different evaluation periods (seven, 15 and 30 days). Three-dimensional prostheses were implanted after complete resection of three tracheal rings. The evaluation of the thermographic images was performed at the place of implantation of the tracheal prosthesis just before the surgical procedure and immediately before euthanasia. There was a significant difference between the groups, and at 30 days the minimum (p = 0,0357), average (p = 0,0135) and maximum (p = 0,0058) temperature was lower when compared with the other groups...

A termografia é eficiente para detecção da temperatura da superfície corporal e pode ser utilizada como método auxiliar de diagnóstico de processos inflamatórios e na avaliação de padrões cicatriciais, o que permite sua ampla utilização na Medicina Veterinária. O procedimento tem ganhado destaque, pois trata-se de técnica não invasiva, indolor, de baixo custo e segura, pois dispensa a necessidade do uso de contrastes, sedação e radiação.  O objetivo desse artigo é analisar a eficiência do uso da termografia na avaliação da biocompatibilidade em reparação tecidual traqueal, bem como identificar processos inflamatórios após a implantação da prótese impressa em impressão 3D de náilon associado ao elastômero termoplástico- PCTPE. Quinze coelhos machos, da linhagem Nova Zelândia Branco (Oryctolagus cuniculus), foram distribuídos em três grupos de períodos de avaliação diferentes (sete, 15 e 30 dias). As próteses tridimensionais foram implantadas após ressecção completa de três anéis traqueais. A avaliação das imagens termográficas foi efetuada no local de implantação da prótese traqueal no momento anterior ao procedimento cirúrgico e imediatamente antes da eutanásia. Houve diferença significativa entre os grupos, sendo que aos 30 dias a temperatura mínima (p=0,0357), média (p=0,0135) e máxima (p=0,0058) foi menor quando comparado com os demais grupos...

Avaliação por câmera termográfica de implante de co-poliamida associado a elastômero termoplástico em traqueia de coelho / Evaluation of co-polyamide implant comprising a thermoplastic elastomer in rabbit trachea using thermographic camera / Evaluación con cámara termográfica de un implante de copoliamida asociado a un elastómero termoplástico en la tráquea de un conejo

La termografía es eficaz para detectar la temperatura de la superficie corporal y puede utilizarse como método auxiliar para diagnosticar procesos inflamatorios y para evaluar patrones de cicatrización, lo que permite su amplio uso en Medicina Veterinaria. El procedimiento ha ganado protagonismo por ser una técnica no invasiva, indolora, de bajo costo y segura, ya que elimina la necesidad del uso de contrastes, sedación y radiación. El objetivo de este artículo es analizar la eficacia del uso de la termografía en la evaluación de la biocompatibilidad en la reparación del tejido traqueal, así como identificar procesos inflamatorios tras la implantación de la prótesis impresa en nailon con impresión 3D asociada al elastómero termoplástico - PCTPE. Se dividieron quince conejos blancos de Nueva Zelanda (Oryctolagus cuniculus) machos en tres grupos de diferentes períodos de evaluación (siete, 15 y 30 días). Se implantaron prótesis tridimensionales tras la resección completa de tres anillos traqueales. La evaluación de las imágenes termográficas se realizó en el lugar de implantación de la prótesis traqueal justo antes del procedimiento quirúrgico e inmediatamente antes de la eutanasia. Hubo una diferencia significativa entre los grupos, ya los 30 días la temperatura mínima (p = 0,0357), media (p = 0,0135) y máxima (p = 0,0058) fue menor en comparación con los otros grupos...(AU)

Thermography is efficient for detecting body surface temperature and can be used as an auxiliary method for the diagnosis of inflammatory processes and in the evaluation of scarring patterns, which allows its wide use in Veterinary Medicine. The procedure has gained prominence, as it is a non-invasive, painless, low-cost and safe technique, since it does not require the use of contrasts, sedation and radiation. The objective of this article is to analyze the efficiency of the use of thermography in the evaluation of biocompatibility in tracheal tissue repair, as well as to identify inflammatory processes after implantation of the 3D printed impression prosthesis of nylon associated with the thermoplastic elastomer - PCTPE. Fifteen male New Zealand White rabbits (Oryctolagus cuniculus) were divided into three groups of different evaluation periods (seven, 15 and 30 days). Three-dimensional prostheses were implanted after complete resection of three tracheal rings. The evaluation of the thermographic images was performed at the place of implantation of the tracheal prosthesis just before the surgical procedure and immediately before euthanasia. There was a significant difference between the groups, and at 30 days the minimum (p = 0,0357), average (p = 0,0135) and maximum (p = 0,0058) temperature was lower when compared with the other groups...(AU)

A termografia é eficiente para detecção da temperatura da superfície corporal e pode ser utilizada como método auxiliar de diagnóstico de processos inflamatórios e na avaliação de padrões cicatriciais, o que permite sua ampla utilização na Medicina Veterinária. O procedimento tem ganhado destaque, pois trata-se de técnica não invasiva, indolor, de baixo custo e segura, pois dispensa a necessidade do uso de contrastes, sedação e radiação.  O objetivo desse artigo é analisar a eficiência do uso da termografia na avaliação da biocompatibilidade em reparação tecidual traqueal, bem como identificar processos inflamatórios após a implantação da prótese impressa em impressão 3D de náilon associado ao elastômero termoplástico- PCTPE. Quinze coelhos machos, da linhagem Nova Zelândia Branco (Oryctolagus cuniculus), foram distribuídos em três grupos de períodos de avaliação diferentes (sete, 15 e 30 dias). As próteses tridimensionais foram implantadas após ressecção completa de três anéis traqueais. A avaliação das imagens termográficas foi efetuada no local de implantação da prótese traqueal no momento anterior ao procedimento cirúrgico e imediatamente antes da eutanásia. Houve diferença significativa entre os grupos, sendo que aos 30 dias a temperatura mínima (p=0,0357), média (p=0,0135) e máxima (p=0,0058) foi menor quando comparado com os demais grupos...(AU)

Chronic venous ulcers: a review on treatment with fibrin sealant and prognostic advances using proteomic strategies

Venous ulcers are the main causes of chronic lower-limb ulcers. The healing difficulties encourage the research and development of new products in order to achieve better therapeutic results. Fibrin sealant is one of these alternatives. Besides being a validated scaffold and drug delivery system, it possesses excellent healing properties. This review covered the last 25 years of the literature and showed that the fibrin sealant is used in various clinical situations to promote the healing of different types of ulcers, especially chronic ones. These are mostly venous in origin and usually does not respond to conventional treatment. Commercially, only the homologous fibrin sealants obtained from human blood are available, which are highly efficient but very expensive. The heterologous fibrin sealant is a non-commercial experimental low-cost product and easily produced due to the abundance of raw material. The phase I/II clinical trial is already completed and showed that the product is safe and promisingly efficacious for the treatment of chronic venous ulcers. In addition, clinical proteomic strategies to assess disease prognosis have been increasingly used. By analyzing liquid samples from the wounds through proteomic strategies, it is possible to predict before treatment which ulcers will evolve favorably and which ones will be difficult to heal. This prognosis is only possible by evaluating the expression of isolated proteins in exudates and analysis using label-free strategies for shotgun. Multicentric clinical trials will be required to evaluate the efficacy of fibrin sealant to treat chronic ulcers, as well as to validate the proteomic strategies to assess prognosis.(AU)

Neuroprotection and immunomodulation by dimethyl fumarate and a heterologous fibrin biopolymer after ventral root avulsion and reimplantation

Ventral root avulsion (VRA) is an experimental approach in which there is an abrupt separation of the motor roots from the surface of the spinal cord. As a result, most of the axotomized motoneurons degenerate by the second week after injury, and the significant loss of synapses and increased glial reaction triggers a chronic inflammatory state. Pharmacological treatment associated with root reimplantation is thought to overcome the degenerative effects of VRA. Therefore, treatment with dimethyl fumarate (DMF), a drug with neuroprotective and immunomodulatory effects, in combination with a heterologous fibrin sealant/biopolymer (FS), a biological glue, may improve the regenerative response. Methods: Adult female Lewis rats were subjected to VRA of L4-L6 roots followed by reimplantation and daily treatment with DMF for four weeks. Survival times were evaluated 1, 4 or 12 weeks after surgery. Neuronal survival assessed by Nissl staining, glial reactivity (anti-GFAP for astrocytes and anti-Iba-1 for microglia) and synapse preservation (anti-VGLUT1 for glutamatergic inputs and anti-GAD65 for GABAergic inputs) evaluated by immunofluorescence, gene expression (pro- and anti-inflammatory molecules) and motor function recovery were measured. Results: Treatment with DMF at a dose of 15 mg/kg was found to be neuroprotective and immunomodulatory because it preserved motoneurons and synapses and decreased astrogliosis and microglial reactions, as well as downregulated the expression of pro-inflammatory gene transcripts. Conclusion: The pharmacological benefit was further enhanced when associated with root reimplantation with FS, in which animals recovered at least 50% of motor function, showing the efficacy of employing multiple regenerative approaches following spinal cord root injury.(AU)

Chronic venous ulcers: a review on treatment with fibrin sealant and prognostic advances using proteomic strategies

Venous ulcers are the main causes of chronic lower-limb ulcers. The healing difficulties encourage the research and development of new products in order to achieve better therapeutic results. Fibrin sealant is one of these alternatives. Besides being a validated scaffold and drug delivery system, it possesses excellent healing properties. This review covered the last 25 years of the literature and showed that the fibrin sealant is used in various clinical situations to promote the healing of different types of ulcers, especially chronic ones. These are mostly venous in origin and usually does not respond to conventional treatment. Commercially, only the homologous fibrin sealants obtained from human blood are available, which are highly efficient but very expensive. The heterologous fibrin sealant is a non-commercial experimental low-cost product and easily produced due to the abundance of raw material. The phase I/II clinical trial is already completed and showed that the product is safe and promisingly efficacious for the treatment of chronic venous ulcers. In addition, clinical proteomic strategies to assess disease prognosis have been increasingly used. By analyzing liquid samples from the wounds through proteomic strategies, it is possible to predict before treatment which ulcers will evolve favorably and which ones will be difficult to heal. This prognosis is only possible by evaluating the expression of isolated proteins in exudates and analysis using label-free strategies for shotgun. Multicentric clinical trials will be required to evaluate the efficacy of fibrin sealant to treat chronic ulcers, as well as to validate the proteomic strategies to assess prognosis.(AU)

Physical and mechanical properties of edible films made from non-exportable Ecuadorian bananas / Propriedades físicas e mecânicas de filmes comestíveis feitos de bananas equatorianas não exportáveis

This study set out to determine the physical and mechanical properties of edible films made from native starch extracted from non-exportable Ecuadorian bananas (Musa sapientum L.). The following treatments were applied: 0.5% starch - 0.25% glucose (T1), 0.5% starch - 0.5% glucose (T2), 1% starch - 0.25% glucose (T3), and 1% starch - 0.5% glucose (T4). Variables such as physicochemical properties, amylose content, maximum gelation temperature, and the morphology of native starch granules were assessed. Variables in the film, such as thickness, opacity, film solubility, and tensile strength, were also measured. The fruit used in this study was composed of 88.55% starch (dry basis, 15.35% amylose). The starch granules had a dominant ovoid morphology with an average diameter of 25 - 30 m. The peak gelatinization temperature was 73.80 °C. The maximum value for viscosity was 3,836 cP at 86.8 °C. Films that presented good malleability, thickness, transparency, tensile strength, and low solubility were obtained from T4, which turned out to be the best treatment.(AU)

O objetivo do presente trabalho foi determinar propriedades físicas e mecânicas em filmes comestíveis obtidos a partir de amido nativo de banana equatoriana não exportada (Musa sapientum L.). Os tratamentos utilizados foram: 0,5% de amido - 0,25% de glicose (T1), 0,5% de amido - 0,5% de glicose (T2), 1% de amido - 0,25% de glicose (T3) e 1% de amido - 0,5% de glicose (T4). Foram determinadas variáveis como características físico-químicas, teor de amilose, temperatura de gelatinização máxima, morfologia dos grânulos de amido nativo. Foram obtidas variáveis em filmes como espessura, opacidade, solubilidade do filme. E a resistência à tração (por texturometria) foi medida. Os frutos utilizados nesta pesquisa apresentaram 88,55% de amido (base seca; amilose representou 15,35% do mencionado). A morfologia dominante encontrada nos grânulos de amido era ovóide e 25 - 30 m de diâmetro médio. A temperatura máxima de gelatinização foi de 73,80 °C. O valor máximo de viscosidade ocorrido foi de 3.836 cP a 86,8 °C. Filmes com boa maleabilidade, espessura, transparência, resistência à tração e baixa solubilidade foram obtidos de T4, tornando-se o melhor tratamento.(AU)

Physical and mechanical properties of edible films made from non-exportable Ecuadorian bananas / Propriedades físicas e mecânicas de filmes comestíveis feitos de bananas equatorianas não exportáveis

This study set out to determine the physical and mechanical properties of edible films made from native starch extracted from non-exportable Ecuadorian bananas (Musa sapientum L.). The following treatments were applied: 0.5% starch - 0.25% glucose (T1), 0.5% starch - 0.5% glucose (T2), 1% starch - 0.25% glucose (T3), and 1% starch - 0.5% glucose (T4). Variables such as physicochemical properties, amylose content, maximum gelation temperature, and the morphology of native starch granules were assessed. Variables in the film, such as thickness, opacity, film solubility, and tensile strength, were also measured. The fruit used in this study was composed of 88.55% starch (dry basis, 15.35% amylose). The starch granules had a dominant ovoid morphology with an average diameter of 25 - 30 m. The peak gelatinization temperature was 73.80 °C. The maximum value for viscosity was 3,836 cP at 86.8 °C. Films that presented good malleability, thickness, transparency, tensile strength, and low solubility were obtained from T4, which turned out to be the best treatment.

O objetivo do presente trabalho foi determinar propriedades físicas e mecânicas em filmes comestíveis obtidos a partir de amido nativo de banana equatoriana não exportada (Musa sapientum L.). Os tratamentos utilizados foram: 0,5% de amido - 0,25% de glicose (T1), 0,5% de amido - 0,5% de glicose (T2), 1% de amido - 0,25% de glicose (T3) e 1% de amido - 0,5% de glicose (T4). Foram determinadas variáveis como características físico-químicas, teor de amilose, temperatura de gelatinização máxima, morfologia dos grânulos de amido nativo. Foram obtidas variáveis em filmes como espessura, opacidade, solubilidade do filme. E a resistência à tração (por texturometria) foi medida. Os frutos utilizados nesta pesquisa apresentaram 88,55% de amido (base seca; amilose representou 15,35% do mencionado). A morfologia dominante encontrada nos grânulos de amido era ovóide e 25 - 30 m de diâmetro médio. A temperatura máxima de gelatinização foi de 73,80 °C. O valor máximo de viscosidade ocorrido foi de 3.836 cP a 86,8 °C. Filmes com boa maleabilidade, espessura, transparência, resistência à tração e baixa solubilidade foram obtidos de T4, tornando-se o melhor tratamento.

Desempenho germinativo de sementes de soja revestidas com polímeros hidrofílicos / Germinative performance of soybean seeds coated with hidrophyl polymers

O uso de polímeros biodegradáveis e biocompatíveis no revestimento de sementes tem se tornado importante devido às suas propriedades biológicas desejáveis e renováveis. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito de polímeros hidrofílicos sobre a embebição e atributos fisiológicos de sementes de soja, cultivar NK 7059 RR. As sementes foram submetidas ao revestimento com os polímeros amido de mandioca, alginato de sódio e álcool polivinílico em quatro concentrações, sendo 0, 2, 4 e 6%. A embebição foi avaliada em intervalos de três horas durante 24 horas, totalizando oito avaliações. Para a qualidade fisiológica as sementes foram submetidas aos testes de primeira contagem de germinação, germinação, índice de velocidade de germinação, envelhecimento acelerado, emergência em casa de vegetação, índice de velocidade de emergência e condutividade elétrica. Os polímeros utilizados no presente estudo aumentam o percentual de embebição das sementes, principalmente o alginato de sódio na concentração de 4%. O revestimento com alginato de sódio afeta a qualidade fisiológica das sementes. De maneira geral, quanto maior a concentração dos polímeros, maior a interferência negativa no desempenho fisiológico das sementes.(AU)

The use of biodegradable and biocompatible polymers in seeds coated has become important due to their desirable and renewable biological properties. The present study aimed to evaluate the effect of biopolymers on the imbibition and physiological attributes of soybean seeds, NK 7059 RR cultivar. The seeds were coated with cassava starch, sodium alginate and polyvinyl alcohol biopolymers at four different concentrations 0, 2, 4 and 6%. The imbibition was evaluated at three hour intervals for 24 hours, totaling eight evaluations. For physiological quality the seeds were submitted to the tests of first germination count, germination, germination speed index, accelerated aging, greenhouse emergence, emergence speed index and electrical conductivity. The polymers used in the present study increase the percentage of seed soaking, especially sodium alginate at a concentration of 4%. The increase in the concentration of polymers negatively affects seedling emergence, and in the case of sodium alginate it reduces germination and seeds vigor.(AU)

Desempenho germinativo de sementes de soja revestidas com polímeros hidrofílicos / Germinative performance of soybean seeds coated with hidrophyl polymers

O uso de polímeros biodegradáveis e biocompatíveis no revestimento de sementes tem se tornado importante devido às suas propriedades biológicas desejáveis e renováveis. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito de polímeros hidrofílicos sobre a embebição e atributos fisiológicos de sementes de soja, cultivar NK 7059 RR. As sementes foram submetidas ao revestimento com os polímeros amido de mandioca, alginato de sódio e álcool polivinílico em quatro concentrações, sendo 0, 2, 4 e 6%. A embebição foi avaliada em intervalos de três horas durante 24 horas, totalizando oito avaliações. Para a qualidade fisiológica as sementes foram submetidas aos testes de primeira contagem de germinação, germinação, índice de velocidade de germinação, envelhecimento acelerado, emergência em casa de vegetação, índice de velocidade de emergência e condutividade elétrica. Os polímeros utilizados no presente estudo aumentam o percentual de embebição das sementes, principalmente o alginato de sódio na concentração de 4%. O revestimento com alginato de sódio afeta a qualidade fisiológica das sementes. De maneira geral, quanto maior a concentração dos polímeros, maior a interferência negativa no desempenho fisiológico das sementes.

The use of biodegradable and biocompatible polymers in seeds coated has become important due to their desirable and renewable biological properties. The present study aimed to evaluate the effect of biopolymers on the imbibition and physiological attributes of soybean seeds, NK 7059 RR cultivar. The seeds were coated with cassava starch, sodium alginate and polyvinyl alcohol biopolymers at four different concentrations 0, 2, 4 and 6%. The imbibition was evaluated at three hour intervals for 24 hours, totaling eight evaluations. For physiological quality the seeds were submitted to the tests of first germination count, germination, germination speed index, accelerated aging, greenhouse emergence, emergence speed index and electrical conductivity. The polymers used in the present study increase the percentage of seed soaking, especially sodium alginate at a concentration of 4%. The increase in the concentration of polymers negatively affects seedling emergence, and in the case of sodium alginate it reduces germination and seeds vigor.

Atividade antifúngica in vitro e in vivo de revestimento comestível ativo contra Colletotrichum sp / In vitro e in vivo antifungal activity of active edible coating against Colletotrichum sp

A atividade antifúngica in vitro e in vivo do carvacrol disperso no revestimentos comestíveis foi avaliada contra o Colletotrichum sp.. Na elaboração do revestimento foi utilizado amido de mandioca e gelatina. A concentração de carvacrol variou de 0-0,6 g.mL-1 de solução filmogênica. O revestimento ativo mostrou-se um ótimo antifúngico no controle da proliferação do Colletotrichum sp. com concentração inibitória mínima (CIM) para o carvacrol de 3,51 μg.mL-1. O revestimento de 0,3 mg carvacrol. g-1 solução inibiu a proliferação do Colletotrichum sp. nas análises antimicrobianas in vivo realizadas em morangos. Os revestimentos ativos foram capazes de inibir o aparecimento da doença fúngica antracnose em 80 a 90 % dos morangos com dois dias de incubação de Colletotrichum sp..(AU)

Atividade antifúngica in vitro e in vivo de revestimento comestível ativo contra Colletotrichum sp / In vitro e in vivo antifungal activity of active edible coating against Colletotrichum sp

A atividade antifúngica in vitro e in vivo do carvacrol disperso no revestimentos comestíveis foi avaliada contra o Colletotrichum sp.. Na elaboração do revestimento foi utilizado amido de mandioca e gelatina. A concentração de carvacrol variou de 0-0,6 g.mL-1 de solução filmogênica. O revestimento ativo mostrou-se um ótimo antifúngico no controle da proliferação do Colletotrichum sp. com concentração inibitória mínima (CIM) para o carvacrol de 3,51 μg.mL-1. O revestimento de 0,3 mg carvacrol. g-1 solução inibiu a proliferação do Colletotrichum sp. nas análises antimicrobianas in vivo realizadas em morangos. Os revestimentos ativos foram capazes de inibir o aparecimento da doença fúngica antracnose em 80 a 90 % dos morangos com dois dias de incubação de Colletotrichum sp..

Unique heterologous fibrin biopolymer with hemostatic, adhesive, sealant, scaffold and drug delivery properties: a systematic review

Fibrin biopolymers, previously referred as "fibrin glue" or "fibrin sealants", are natural biomaterials with diverse applications on health. They have hemostatic, adhesive, sealant, scaffold and drug delivery properties and have become widely used in medical and dental procedures. Historically, these biomaterials are produced from human fibrinogen and human or animal thrombin, and the possibility of transmission of infectious diseases by human blood is not ruled out. In the 1990s, to overcome this problem, a new heterologous biomaterial composed of a thrombin-like enzyme purified from Crotalus durissus terrificus venom and a cryoprecipitate rich in fibrinogen extracted from buffaloes Bubalus bubalis blood has been proposed. Therefore, a systematic review of studies on exclusively heterologous fibrin sealants published between 1989 and 2018 was carried out using the following databases: PubMed, SciELO and Google Scholar. The keyword used was "heterologous fibrin sealant". The search resulted in 35 scientific papers in PubMed, four in SciELO and 674 in Google Scholar. After applying the inclusion/exclusion criteria and complete reading of the articles, 30 studies were selected, which formed the basis of this systematic review. It has been observed that the only completely heterologous sealant is the one produced by CEVAP/UNESP. This heterologous biopolymer is proven effective by several studies published in refereed scientific journals. In addition, clinical trials phase I/II for the treatment of chronic venous ulcers authorized by the Brazilian Health Regulatory Agency (ANVISA) were completed. Preliminary results have indicated a safe and promising effective product. Phase III clinical trials will be proposed and required to validate these preliminary findings.(AU)

Fibrin biopolymer as scaffold candidate to treat bone defects in rats

Background:Bone tissue repair remains a challenge in tissue engineering. Currently, new materials are being applied and often integrated with live cells and biological scaffolds. The fibrin biopolymer (FBP) proposed in this study has hemostatic, sealant, adhesive, scaffolding and drug-delivery properties. The regenerative potential of an association of FBP, biphasic calcium phosphate (BCP) and mesenchymal stem cells (MSCs) was evaluated in defects of rat femurs.Methods:Adult male Wistar rats were submitted to a 5-mm defect in the femur. This was filled with the following materials and/or associations: BPC; FBP and BCP; FBP and MSCs; and BCP, FBP and MSCs. Bone defect without filling was defined as the control group. Thirty and sixty days after the procedure, animals were euthanatized and subjected to computed tomography, scanning electron microscopy and qualitative and quantitative histological analysis.Results:It was shown that FBP is a suitable scaffold for bone defects due to the formation of a stable clot that facilitates the handling and optimizes the surgical procedures, allowing also cell adhesion and proliferation. The association between the materials was biocompatible. Progressive deposition of bone matrix was higher in the group treated with FBP and MSCs. Differentiation of mesenchymal stem cells into osteogenic lineage was not necessary to stimulate bone formation.Conclusions:FBP proved to be an excellent scaffold candidate for bone repair therapies due to application ease and biocompatibility with synthetic calcium-based materials. The satisfactory results obtained by the association of FBP with MSCs may provide a more effective and less costly new approach for bone tissue engineering.(AU)

Carboximetilquitosana como agente ioadsorvente de íons Cd(II) / Carboxymethylchitosan as bioadhesive agent of Cd(II)

Biopolímeros são uma alternativa viável para a adsorção de metais tóxicos devido ao baixo custo de obtenção e elevada eficiência. Modificações estruturais nestes podem ser feitas para aumentar seu potencial como material adsorvente. Este trabalho tem como objetivo a modificação de quitosana via carboximetilação para realizar um estudo de adsorção de íons Cd(II) em diferentes valores de pH. O potencial de adsorção foi feito a partir de estudos cinéticos que demonstrou um baixo tempo de equilíbrio e que a amostra obedece a uma cinética de pseudosegunda ordem, caracterizando uma quimissorção, além de elevada remoção de Cd(II) que aumentou à medida que o pH do meio foi elevado. Com isso conclui-se que a carboximetilquitosana é um ótimo material adsorvente de íons Cd(II).

Biopolymers are a viable alternative for the adsorption of toxic metals due to the low cost of obtaining and high efficiency. Structural modifications in these can be made to increase their potential as adsorbent material. This work aims to modify chitosan via carboxymethylation to perform an adsorption study of Cd (II) ions at different pH values. The potential of adsorption was made from kinetic studies that demonstrated a low equilibrium time and that the sample obeys a second order kinetics, characterizing a chemisorption, in addition to high Cd (II) removal that increased as the pH of the medium was raised. With this it is concluded that carboxymethylchitosan is an excellent adsorbent material of Cd (II) ions.