Impact of Kluyveromyces marxianus VM004 culture conditions on the cell wall structure and its influence on aflatoxin B1 binding.

The aim of this study was to determine the impact of Kluyveromyces marxianus VM004 culture conditions on the cell wall (CW) structure and its influence on aflatoxin B1 binding. The yeast was inoculated into two types of culture media: yeast extract-peptone-dextrose (YPD) broth and dried distiller's grains with solubles (DDG). The CW was extracted from the biomass produced in these media. AFB1 (150ng/ml) adsorption tests using the biomass (1×107cells/ml) and the CW (0.001g) were performed at pH 2 and pH 8. Transmission electron microscopy (TEM) evaluated the CW thickness, and infrared spectroscopy (IR) determined the CW composition. Biomass production in YPD was higher than that in DDG. Cell diameter (µm) and CW thickness (µm) increased in the DDG medium. The CW percentage obtained in DDG was higher than that in YPD. The absorbance of carbohydrates by IR was higher in YPD. pH influenced AFB1 adsorption, which was lower at pH 8. The proportion of ß-glucan and chitin present in CW was higher in the YPD medium. The IR method allowed to study the CW carbohydrate variation under the influence of these carbon sources. In conclusion, the culture media composition influenced the ß-glucan and chitin composition and consequently, AFB1 adsorption.

Extraction of chitin from edible crab shells of Callinectes sapidus and comparison with market purchased chitin / Extração de quitina de cascas de caranguejo comestíveis de Callinectes sapidus e comparação com quitina adquirida no mercado

Chitin and its derived products have immense economic value due to their vital role in various biological activities as well as biomedical and industrial application. Insects, microorganism and crustaceans are the main supply of chitin but the crustaceans shell like shrimp, krill, lobsters and crabs are the main commercial sources. Chitin content of an individual varies depending on the structures possessing the polymer and the species. In this study edible crabs’ shells (Callinectes sapidus) were demineralized and deproteinized resulting in 13.8% (dry weight) chitin recovery from chitin wastes. FTIR and XRD analyses of the experimental crude as well as purified chitins revealed that both were much comparable to the commercially purchased controls. The acid pretreatment ceded 54g of colloidal chitin that resulted in 1080% of the crude chitin. The colloidal chitin was exploited for isolation of eighty five chitinolytic bacterial isolates from different sources. Zone of clearance was displayed by the thirty five isolates (41.17%) succeeding their growth at pH 7 on colloidal chitin agar medium. Maximum chitinolytic activity i.e. 301.55 U/ml was exhibited by isolate JF70 when cultivated in extracted chitin containing both carbon and nitrogen. The study showed wastes of blue crabs can be utilized for extraction of chitin and isolation of chitinolytic bacteria that can be used to degrade chitin waste, resolve environmental pollution as well as industrial purpose.

A quitina e seus produtos derivados têm imenso valor econômico devido ao seu papel vital em várias atividades biológicas, bem como em aplicações biomédicas e industriais. Insetos, microrganismos e crustáceos são o principal suprimento de quitina, mas a casca dos crustáceos como camarão, krill, lagosta e caranguejo são as principais fontes comerciais. O conteúdo de quitina de um indivíduo varia dependendo das estruturas que possuem o polímero e da espécie. Neste estudo, as cascas de caranguejos comestíveis (Callinectes sapidus) foram desmineralizadas e desproteinizadas, resultando em 13,8% (peso seco) de recuperação de quitina a partir de resíduos de quitina. As análises de FTIR e XRD do bruto experimental, bem como das quitinas purificadas, revelaram que ambas eram muito comparáveis aos controles adquiridos comercialmente. O pré-tratamento com ácido cedeu 54 g de quitina coloidal que resultou em 1.080% da quitina bruta. A quitina coloidal foi analisada para isolamento de 85 isolados bacterianos quitinolíticos de diferentes fontes. A zona de eliminação foi exibida pelos 35 isolados (41,17%) que sucederam seu crescimento a pH 7 em meio de ágar de quitina coloidal. A atividade quitinolítica máxima, ou seja, 301,55 U / ml, foi exibida pelo isolado JF70 quando cultivado em quitina extraída contendo carbono e nitrogênio. O estudo mostrou que resíduos de caranguejos azuis podem ser utilizados para extração de quitina e isolamento de bactérias quitinolíticas que podem ser usadas para degradar resíduos de quitina, resolver a poluição ambiental e também para fins industriais.

Extraction of chitin from edible crab shells of Callinectes sapidus and comparison with market purchased chitin

Abstract Chitin and its derived products have immense economic value due to their vital role in various biological activities as well as biomedical and industrial application. Insects, microorganism and crustaceans are the main supply of chitin but the crustaceans shell like shrimp, krill, lobsters and crabs are the main commercial sources. Chitin content of an individual varies depending on the structures possessing the polymer and the species. In this study edible crabs shells (Callinectes sapidus) were demineralized and deproteinized resulting in 13.8% (dry weight) chitin recovery from chitin wastes. FTIR and XRD analyses of the experimental crude as well as purified chitins revealed that both were much comparable to the commercially purchased controls. The acid pretreatment ceded 54g of colloidal chitin that resulted in 1080% of the crude chitin. The colloidal chitin was exploited for isolation of eighty five chitinolytic bacterial isolates from different sources. Zone of clearance was displayed by the thirty five isolates (41.17%) succeeding their growth at pH 7 on colloidal chitin agar medium. Maximum chitinolytic activity i.e. 301.55 U/ml was exhibited by isolate JF70 when cultivated in extracted chitin containing both carbon and nitrogen. The study showed wastes of blue crabs can be utilized for extraction of chitin and isolation of chitinolytic bacteria that can be used to degrade chitin waste, resolve environmental pollution as well as industrial purpose.

Resumo A quitina e seus produtos derivados têm imenso valor econômico devido ao seu papel vital em várias atividades biológicas, bem como em aplicações biomédicas e industriais. Insetos, microrganismos e crustáceos são o principal suprimento de quitina, mas a casca dos crustáceos como camarão, krill, lagosta e caranguejo são as principais fontes comerciais. O conteúdo de quitina de um indivíduo varia dependendo das estruturas que possuem o polímero e da espécie. Neste estudo, as cascas de caranguejos comestíveis (Callinectes sapidus) foram desmineralizadas e desproteinizadas, resultando em 13,8% (peso seco) de recuperação de quitina a partir de resíduos de quitina. As análises de FTIR e XRD do bruto experimental, bem como das quitinas purificadas, revelaram que ambas eram muito comparáveis aos controles adquiridos comercialmente. O pré-tratamento com ácido cedeu 54 g de quitina coloidal que resultou em 1.080% da quitina bruta. A quitina coloidal foi analisada para isolamento de 85 isolados bacterianos quitinolíticos de diferentes fontes. A zona de eliminação foi exibida pelos 35 isolados (41,17%) que sucederam seu crescimento a pH 7 em meio de ágar de quitina coloidal. A atividade quitinolítica máxima, ou seja, 301,55 U / ml, foi exibida pelo isolado JF70 quando cultivado em quitina extraída contendo carbono e nitrogênio. O estudo mostrou que resíduos de caranguejos azuis podem ser utilizados para extração de quitina e isolamento de bactérias quitinolíticas que podem ser usadas para degradar resíduos de quitina, resolver a poluição ambiental e também para fins industriais.

Cicatrização da musculatura reto-abdominal em coelhos submetidos à laparorrafia com fios de sutura à base de quitosana, categute cromado e poliglactina 910 / [Healing of the rectus abdominis muscle in rabbits submitted to laparorrhaphy with suture-based chitosan, chromic catgut and polyglactin 910]

Objetivou-se, com este estudo, avaliar o processo de cicatrização da musculatura reto-abdominal em coelhos submetidos à laparorrafia, utilizando-se o fio de sutura à base de quitosana, comparando-o aos fios de categute cromado e poliglactina 910. Foram utilizados 24 coelhos adultos, divididos aleatoriamente em quatro grupos: quitosana e categute 15 dias (QC-15dias), quitosana e categute 30 dias (QC-30 dias), quitosana e poliglactina 910 15 dias (QP-15 dias) e quitosana e poliglactina 910 30 dias (QP-30 dias). Cada grupo foi composto por seis coelhos, nos quais foram realizadas duas incisões, uma do lado direito e outra do lado esquerdo e, posteriormente, a laparorrafia, com o fio de quitosana de um lado e o categute cromado ou poliglactina 910 do outro. Realizou-se análise clínico-cirúrgica, histológica e avaliação de achados de necropsia, além de testes de citotoxicidade e de mecânica no fio de quitosana. Ele apresentou baixa resistência mecânica e citotóxica. O fio de quitosana não proporcionou uma cicatrização satisfatória em coelhos, pois desencadeou uma resposta inflamatória acentuada.(AU)

The objective of this study was to evaluate the healing process of the recto-abdominal muscles in rabbits submitted to laparorrhaphy using chitosan-based suture yarn, comparing it to chrome catgut and polyglactin 910 yarns. Twenty-four adult rabbits were divided in to four random groups: chitosan and polyglactin 910 15 days (QP-15 days) and chitosan and polyglactin 910 30 days (QC-30 days), chitosan and polyglactin 910 15 days (QP-15 days) QP-30 days). Each group consisted of six rabbits, in which two incisions were made, one on the right side and one on the left side, and later the laparorraphy with the chitosan yarn on one side and chromed catgut or polyglactin 910 on the other. Clinical-surgical, histological and necropsy findings were evaluated, as well as cytotoxicity and mechanical tests on the chitosan wire. It presented low mechanical and cytotoxic resistance. Chitosan thread did not provide satisfactory healing in rabbits, as it triggered a marked inflammatory response.(AU)

Biotechnological recovery of chitin from crustacean waste / Recuperación biotecnológica de quitina de residuos de crustáceos

Abstract Reviews on biotechnological recovery of chitin from crustacean waste and other sources are acknowledged in the present review. Most of the reviews conclude that although important results on chitin recovery have been achieved, there is still a need for better approaches to improve operational conditions of deproteinization and demineralization processes, such as time, carbon source, pH (initial and during fermentation), volume of inoculum, temperature, among others, in order to apply at industrial level, a bioprocess commercially and environmentally cost/effective viable. The present review aims to gather the most updated available information about research on biotechnological methods to recover chitin from crustacean waste, studied during the past 10 years, focussing on conditions applied to deproteinization (DP) and demineralization (DM), particularly on bioprocessing times and microbial species.

Resumen Revisiones sobre recuperación de quitina a partir de residuos de crustáceos y otras fuentes usando biotecnología son reconocidas en el presente artículo. La mayoría de las revisiones concluyen que aunque se han logrado resultados importantes en la recuperación de quitina, todavía existe la necesidad de mejorar las condiciones operativas de los procesos de desproteinización y desmineralización, tales como el tiempo, la fuente de carbono, el pH (inicial y durante la fermentación), el volumen de inóculo y la temperatura, entre otros, para aplicar a nivel industrial un bioproceso que sea comercial y ambientalmente costo-beneficio viable. La presente revisión tiene como objetivo reunir la información más actualizada disponible sobre la investigación en métodos biotecnológicos para recuperar la quitina de los residuos de crustáceos, estudiada durante los últimos 10 años, centrándose en las condiciones aplicadas a la desproteinización (DP) y la desmineralización (DM), particularmente en los tiempos de bioprocesamiento y las especies microbianas involucradas.

Susceptibility of soybean looper to lufenuron and spinosad / Susceptibilidade da lagarta falsa-medideira a lufenuron e espinosade

The soybean looper (Chrysodeixis includens) is an important defoliation pest in crops such as soybean and cotton in Brazil. Its main control tactic is chemical insecticides. Considering the importance of chemical control for this pest, monitoring the susceptibility of C. includens populations is strategic for an efficient Insect Resistance Management. Therefore, the objective of this study was to evaluate the susceptibility levels of C. includens populations in the state of Mato Grosso - Brazil to lufenuron and spinosad. Seven populations were collected in soybean fields around the state. For the bioassays, early L3 larvae were exposed to insecticides using the diet-overlay method. Although the compounds have distinct modes of action, Tangará da Serra population had the highest resistance ratios for lufenuron (11.62) and spinosad (7.84), compared to laboratory population (susceptibility reference). Even with low resistance levels, it is necessary to maintain regional monitoring of C. includens susceptibility to the evaluated insecticides, as well as to extend the range of molecules monitored.(AU)

A lagarta falsa-medideira (Chrysodeixis includens) é uma importante praga desfolhadora em culturas como soja e algodão no Brasil e seu principal método de controle é o uso de inseticidas químicos. Considerando a importância do controle químico para essa praga, o monitoramento da suscetibilidade de populações de C. includens é estratégico para um eficiente programa de Manejo da Resistência de Insetos. Portanto, objetivou-se com este estudo avaliar os níveis de suscetibilidade de populações de C. includens no estado de Mato Grosso, Brasil, aos inseticidas lufenurom e espinosade. Sete populações foram coletadas em cultivos de soja ao longo do estado. Para os bioensaios, lagartas em terceiro ínstar foram expostas aos inseticidas utilizando o método de contaminação superficial de dieta. Embora os compostos apresentem modos de ação distintos, a população de Tangará da Serra obteve as maiores razões de resistência para lufenurom (11,62) e espinosade (7,84) em relação à população de laboratório (referência de suscetibilidade). Apesar dos níveis de resistência terem sido baixos, é necessário manter a manutenção do monitoramento dos níveis de suscetibilidade aos inseticidas avaliados, assim como ampliar a gama de moléculas monitoradas.(AU)

Chitosan level effects on fermentation profile and chemical composition of sugarcane silage / Efeitos de níveis de quitosana sobre o perfil fermentativo e a composição química da silagem de cana-de-açúcar

This study aimed to evaluate the effects of increasing levels of chitosan (CHI) on sugarcane fermentation profile and losses, chemical composition, and in situ degradation. Treatments were: 0, 1, 2, 4, and 8 g of CHI/kg of dry matter (DM). Twenty experimental silos (PVC tubing with diameter 28 cm and height 25 cm) were used. Sand (2 kg) was placed at the bottom of each silo to evaluate effluent losses, and silos were weighed 60 d after ensiling to calculate gas losses. Samples were collected from the center of the silo mass to evaluate silage chemical composition, in situdegradation, fermentation profile, and mold and yeast count. Data were analyzed as a completely randomized design, and the treatment effect was decomposed using polynomial regression. Chitosan linearly increased acetic acid and NH3-N concentration, while yeast and mold count, and ethanol concentration decreased. Intermediary levels of CHI (from 4.47 to 6.34 g/kg DM) showed the lower values of effluent, gas, and total losses. There was a quadratic effect of CHI on the content of non-fiber carbohydrates, neutral and acid detergent, and in situ DM degradation. The lowest fiber content was observed with levels between 7.01 and 7.47 g/kg DM, whereas the highest non-fiber carbohydrate content and in situ DM degradation were found with 6.30 and 7.17 g/kg DM of CHI, respectively. Chitosan linearly increased acetic acid and NH3-N concentration, whereas it linearly reduced ethanol concentration and count of yeast and mold. Thus, intermediary levels of CHI, between 4.47 and 7.47 g/kg of DM, decrease fermentation losses and improve the nutritional value of sugarcane silage.(AU)

Foram avaliados os efeitos do aumento dos níveis de quitosana (CHI) sobre o perfil e as perdas fermentativas, a composição química e degradação in situ da silagem de cana-de-açúcar. Os tratamentos foram: 0, 1, 2, 4 e 8 g de CHI / kg de matéria seca (MS). Foram utilizados vinte silos experimentais (tubos de PVC com 28 cm de diâmetro e 25 cm de altura). Areia (2 kg) foi adicionada na porção inferior de cada silo para avaliar as perdas por efluentes e os silos foram pesados 60 dias após a ensilagem para calcular as perdas por gases. Amostras foram coletadas do centro da massa do silo para avaliar a composição química, degradação in situ, perfil fermentativo e a contagem de fungos e leveduras da silagem. Os dados foram analisados como um delineamento inteiramente casualizado e o efeito do tratamento foi decomposto usando regressão polinomial. A CHI aumentou linearmente a concentração de ácido acético e N-NH3, enquanto diminuiu a contagem de leveduras e bolores e a concentração de etanol. Os níveis intermediários de CHI (de 4,47 a 6,34 g/kg MS) mostraram os menores valores de perdas por efluentes, gases e totais. Houve efeito quadrático da CHI sobre o teor de carboidratos não fibrosos, fibra em detergente neutro e ácido e sobre a degradação in situ da MS. Os menores teores de fibras foram observados com níveis de CHI entre 7,01 e 7,47 g/kg MS, enquanto que os maiores teores de carboidratos não fibrosos e degradação in situ da MS foram encontrados com 6,30 e 7,17 g/kg MS de CHI, repectivamente. A CHI aumentou linearmente as concentrações de ácido acético e N-NH3, enquanto reduziu linearmente a concentração de etanol e a contagem de fungos e leveduras. Desta forma, níveis intermediários de CHI, entre 4,47 e 7,47 g / kg de MS, diminuem as perdas fermentativas e melhoram o valor nutricional da silagem de cana-de-açúcar.(AU)

Otimização e padronização de processos para obtenção de quitosana purificada para uso farmacêutico e alimentício / Optimization and standardization of processes to obtain purified chitosan for pharmaceutical and food use

Quitosana é um biopolímero encontrado principalmente na parede celular de crustáceos e é obtida pela desacetilação da quitina. Como biopolímero a quitosana é utilizada como excipiente para medicamentos e composição de alimentos. No entanto a quitosana devidamente purificada para uso farmacêutico ou alimentício tem custo financeiro elevado. Outro fator que contribui para o uso limitado é a falta de procedimento padronizado para desacetilação, o que resulta em materiais com diferentes graus de qualidade, dificultando suas aplicações e controle de qualidade de matéria prima e produto. Este trabalho tem como principal objetivo estabelecer procedimento reprodutível para a extração da quitina e da quitosana, por meio da aplicação dos conceitos de Quality by Design e planejamento de experimentos. A quitosana foi obtida pela desacetilação da quitina de crustáceos pelas etapas de desmineralização, desproteinização e despigmentação. O procedimento técnico para purificação da quitosana foi definido a partir de planejamento fatorial com ponto central para as etapas otimizadas, por meio da aplicação dos conceitos de Quality by Design e planejamento de experimentos. O projeto definiu um procedimento padronizado para purificação da quitosana que pode ser empregado em escala industrial, e financeiramente vantajoso para produção de medicamentos ou alimentos

Chitosan is a biopolymer found mainly in the cell wall of crustaceans and is obtained by the deacetylation of chitin. As biopolymer chitosan is used as excipient for medicaments and food composition. However, chitosan duly purified for pharmaceutical or food use has a high financial cost. Another factor that contributes to the limited use is the lack of standardized procedure for deacetylation, which results in materials with different grades of quality, hindering their applications and quality control of raw material and product. This work has as main objective to establish a reproducible procedure for the extraction of chitin and chitosan, through the application of the concepts of Quality by Design and planning of experiments. Chitosan was obtained by the deacetylation of chitin from crustaceans through the demineralization, deproteinization and depigmentation stages. The technical procedure for purification of chitosan was defined from a factorial planning with a central point for the optimized steps, through the application of the concepts of Quality by Design and planning of experiments. The project defined a standard procedure for the purification of chitosan that can be used on industrial scale and financially advantageous for the production of medicines or foods

Evaluación preliminar del efecto del quitosano y cáscara de naranja en la coagulación-floculación de aguas residuales / Preliminary evaluation of the effect of chitosan and orange peel in the coagulation-flocculation of wastewater

RESUMEN Las aguas de desecho dispuestas en una corriente superficial, lagos, ríos, mar, sin ningún tratamiento, ocasionan graves inconvenientes de contaminación, que afectan la flora y la fauna. Estas aguas residuales, antes de ser vertidas en las masas receptoras, deben recibir un tratamiento adecuado, capaz de modificar sus condiciones físicas, químicas y microbiológicas, para evitar que su disposición cause la alteración y la degradación de los ecosistemas asociados y problemas de salud pública. La investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de mezclas de quitosano y extracto acuoso de la cáscara de naranja, a diferentes concentraciones, en el proceso de coagulación-floculación, de aguas residuales, para lo cual, se realizó una prueba de jarras con agitación rápida y lenta, para evaluar turbidez (NTU), demanda química de oxígeno (DQO), demanda bioquímica de oxígeno (DBO), sólidos suspendidos totales (SST) y SS (sólidos sedimentables). Los resultados mostraron que todos los tratamientos presentaron diferencias significativas (p<0,05), con la muestra control y fueron eficientes en la reducción de turbidez, DBO, DQO, SST, SS. El tratamiento que combinó quitosano y extracto acuoso de cáscara de naranja (50-50%), a un pH de 5,5, disminuyó significativamente (p<0,05) la turbidez, en 79%, demostrando, de manera preliminar, que el extracto acuoso de la cáscara de naranja acidifica la mezcla e incrementa la formación de flóculos aglomerados en una fase liviana de las muestras, convirtiéndose en un agente eficiente, para ser usado en el tratamiento de aguas residuales.

ABSTRACT Waste water disposed in a superficial current, lakes, rivers, the sea, without any treatment, causes great inconvenient pollution that affects the flora and fauna of a region. This wastewater, before being poured into the receiving body of water, must receive the appropriate treatment, in order to modify its physical, chemical and microbiological conditions, to avoid that its disposal causes the alteration and degradation of the associated ecosystems and problem with public health. This research had as an objective to assess the effect of chitosan and aqueous extract of orange peel shells at different concentrations on the coagulation-flocculation process of wastewater. In order to do this, a jar test with fast and slow pull was carried out, assessing turbidity (NTU), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total suspended solids (TSS) and SS (solid sediments). The results showed that all the treatments presented significant differences (p<0.05) to the control sample, and were efficient in the decrease of NTU, DQO, DBO, SST, and SS. The treatment that combined chitosan and aqueous extract of orange peel (50-50%) at a pH or 5.5, decreased significantly (p<0.05) the turbidity in a 79%, showing in a preliminary way that the aqueous extract of orange peel shells acidifies the mix and increases the formation of agglomerated floccules in a light phase of the samples, becoming an efficient agent to be used in the treatment of wastewater.

In vivo effect of diflubenzuron, administered via mineral salt supplementation, against Haematobia irritans and Rhipicephalus microplus parasitizing cattle / Efeito in vivo do diflubenzuron, administrado via sal mineral, contra Haematobia irritans e Rhipicephalus microplus parasitando bovinos

Abstract This study involved two field trials with the aim of evaluating the efficacy of diflubenzuron, via mineral supplementation, against Haematobia irritans parasitizing cattle. Concomitantly with the main trial, a stall test was conducted to ascertain the effects of a different formulation with the same active ingredient against Rhipicephalus microplus, along with the action of diflubenzuron on the reproductive parameters of R. microplusfemales that had naturally detached from cattle. Against H. irritans, it was observed that the efficacy indexes fordiflubenzuron were low (≤ 31.3% or 44.6%) or null (0.0%) throughout the study. The anti- R. microplus efficacy of diflubenzuron, at weekly intervals, ranged from 0.0 to 13.7% over the entire experimental period. Null efficacy (0.0%) was registered for diflubenzuron in relation to the reproductive parameters of R. microplusfemales that had naturally detached from cattle. The different diflubenzuron formulations, administered via mineral salt supplementation, did not show satisfactory efficacy indexes against H. irritans and R. microplus parasitizing cattle, within the experimental design of the present study. In addition, this agent did not present any deleterious effects on the reproductive parameters of R. microplus females.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia do diflubenzuron, administrado via suplementação mineral, contra Haematobia irritans parasitando bovinos, em dois testes à campo. Concomitantemente, foi realizado testes em estábulo para determinar os efeitos de uma formulação diferente, com o mesmo princípio ativo, contra Rhipicephalus microplus , bem como a ação do diflubenzuron nos parâmetros reprodutivos de fêmeas de R. microplus recolhidas após desprendimento natural do hospedeiro bovino. Contra H. irritans, foi observado que foram baixos (≤ 31,3% ou 44,6%) ou nulos (0,0%) os índices de eficácia do diflubenzuron. A eficácia anti-R. microplus do diflubenzuron, observada em intervalos semanais, variaram de 0,0% a 13,7% durante todo o período experimental. Com relação aos parâmetros reprodutivos das fêmeas de R. microplus recolhidas, foi observada eficácia nula (0,0%) para o diflubenzuron. Conclui-se que as diferentes formulações administradas via sal mineral no atual estudo, contra H. irritans e R. microplus parasitando bovinos, não apresentaram eficácia satisfatória. Este agente também não mostrou efeito deletério sobre os parâmetros reprodutivos de fêmeas de R. microplus.

Avaliação biomecânica e dimensional do fio de sutura à base de quitosana / Biomechanics and dimensional evaluation of the suture based on chitosan

A resistência à tração e o diâmetro são características de grande importância na avaliação da qualidade de fios de sutura, estando relacionados à capacidade destes de suportar o estresse promovido pelas forças atuantes em determinados tecidos. Desta forma, objetivou-se com este estudo avaliar as propriedades mecânica e dimensional de fios de sutura à base de quitosana, comparando-as com as preconizadas pela norma NBR 13904/2003. Tais propriedades foram avaliadas usando-se uma máquina de ensaio universal e um micrômetro digital. Os parâmetros mecânico e dimensional analisados foram a resistência quanto à tração, a deformação, bem como o diâmetro, respectivamente. O valor médio do diâmetro dos fios de quitosana apresentou variação e observou-se resistência à tração ligeiramente abaixo da norma preconizada, com rápida deformação. O fio de quitosana, na forma em que foi produzido, apresentou variabilidade dimensional e baixa resistência à tração, havendo a necessidade de melhorias no método de fabricação dele.(AU)

Tensile strength and diameter are very important characteristics in assessing the quality of suture, being related to their ability to withstand the stress caused by forces acting in certain tissues. Thus, the aim of this study was to evaluate the mechanical and dimensional properties of chitosan-based suture, comparing them with those recommended by the NBR 13904/2003. These properties were evaluated by using a universal testing machine and a digital micrometer. The mechanical and dimensional parameters analyzed were resistance to traction, deformation and diameter, respectively. The average diameter of the chitosan showed variation and yarn tensile strength was observed slightly below the recommended standard, with rapid deformation. The chitosan yarn in the form in which it was produced, presented dimensional variability and low tensile strength, there is a need for improvements in the method of manufacturing the same.(AU)

Alterations in the oxidative metabolism of Rhipicephalus (Boophilus) microplus ticks in response to exposure to the insect growth regulator fluazuron / Alterações no metabolismo oxidativo de carrapatos Rhipicephalus (Boophilus) microplus em resposta à exposição ao regulador de crescimento fluazuron

Abstract Aiming to characterize the potential off-target effects of fluazuron on ticks, biochemical analyses were conducted to evaluate changes in the carbohydrate metabolism of Rhipicephalus (Boophilus) microplus ticks after exposure to fluazuron. Hemolymph and fat body were collected from female ticks before and after (4, 8 and 15 days) exposure to fluazuron. Spectrophotometric analyses were done to quantify glucose concentration and lactate dehydrogenase (LDH) activity in the hemolymph and the concentration of glycogen in the tick’s fat body. High Performance Liquid Chromatography (HPLC) was employed to determine the concentration of carboxylic acids in the hemolymph and to evaluate changes in intermediary metabolic processes requiring oxygen consumption. Increases in the levels of LDH activity and lactic acid concentration indicated that fluazuron enhanced fermentative metabolism in ticks. Exposure to fluazuron was also found to increase glucose concentrations in the hemolymph over time, although no significant differences were noted daily. In addition to expanding the body of knowledge about the mode of action of fluazuron, investigations into these mechanisms may also be useful in discovering new and as yet unexplored secondary effects.

Resumo Com o objetivo de caracterizar os efeitos não-alvo da ação do fluazuron, foram realizados testes bioquímicos para analisar possíveis alterações no metabolismo de carboidratos em carrapatos Rhipicephalus (Boophilus) microplus após sua exposição ao composto. Foram coletados hemolinfa e corpo gorduroso de fêmeas ingurgitadas antes e após (4, 8 e 15 dias) a exposição ao fluazuron. Análises espectrofotométricas foram usadas para quantificar a concentração de glicose e a atividade da lactato desidrogenase (LDH) na hemolinfa e concentração de glicogênio no corpo gorduroso. Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) foi usada para determinação das concentrações de ácidos carboxílicos na hemolinfa e avaliar possíveis alterações em metabolismo intermediário em relação ao consumo de oxigênio. Aumento na atividade de LDH e concentração de ácido lático indicaram que o fluazuron pode regular o metabolismo fermentativo em carrapatos. A exposição ao fluazuron também aumentou a concentração de glicose na hemolinfa, apesar de não ter havido diferença significativa na comparação entre as médias no mesmo dia de avaliação. Além de aumentar o conhecimento sobre o modo de ação do fluazuron, investigações sobre tais mecanismos também são úteis no descobrimento de novos efeitos secundários ainda não explorados.

Diseño de una crema regeneradora con quitina para después del bronceado / Design of a regenerative chitin cream for use after sun tanning

Introducción: después de tomar el sol resulta indispensable reparar la piel agredida por los rayos nocivos. Los cosmecéuticos para después del sol contienen elementos antinflamatorios, calmantes, hidratantes, suavizantes y regeneradores del epitelio, los cuales evitan o mitigan la sensación de dolor, tirantez, ardor y prurito.Objetivo: desarrollar una crema regeneradora con quitina para después del bronceado con la calidad requerida para reparar e hidratar la piel. Métodos: se realizaron dos diseños experimentales 22 (F1 y F2), en los que se utilizaron humectantes diferentes, glicerina y propilenglicol respectivamente. Se midieron como variables respuestas: el pH y la extensibilidad; además se analizaron las propiedades psicofisiológicas, la tensión de cizalla y las pruebas de centrifugación e influencia de la temperatura durante 60 días.Resultados: no existieron diferencias significativas entre el uso del propilenglicol o la glicerina, mientras que si fue notable la incidencia del alcohol cetílico en los valores de extensibilidad y pH. Se obtuvo como la mejor variante la I del diseño F2, en la que el alcohol cetílico se encontraba al 4 por ciento y el propilenglicol al 3 por ciento; el pH resultó 7,05 ± 0,00; la extensibilidad igual a 68,15 ± 1,51 y la tensión de cizalla de 1,93 ± 0,01; las propiedades psicofisiológicas resultaron satisfactorias y no hubo cremado ni coalescencia.Conclusiones: se puede considerar, atendiendo a las mediciones realizadas en el tiempo evaluado, características satisfactorias para las cremas elaboradas siendo la de menor costo, la variante I del diseño F2. La estabilidad física de las formulaciones, sometidas incluso las bases a pruebas de centrifugación e influencia de la temperatura, es indicativo de una buena compatibilidad entre el biopolímero estudiado y los excipientes de la formulación

Introduction: after taking the sun, it is indispensable to repair the skin affected by harmful rays. The cosmeceuticals for use after sunbath have antinflammatory, relaxing, hydrating, soothing and regenerative elements of the epithelium, which prevent or mitigate the feeling of pain, tautness, burning and rash. Objective: to develop a regenerative chitin cream to be used after sun tanning, with due quality to repair and hydrate the skin. Methods: two experimental designs 2² (F1 and F2) were created in which glycerin and propilenglycol were used as humectants respectively. Ph and extensibility were measured as variables in addition to analyzing the psychophysiological properties, the shearing tension and the centrifugation tests as well as the temperature impact during 60 days. Results: there were no significant differences between propilenglycol and glycerin whereas the incidence of cetyl alcohol in extensibility and pH values was noticeable. The best variant was the no. 1 in the F2 design in which the cetyl alcohol was found at 4 percent and the propilenglycol at 3 percent. The pH value was 7.05 ± 0.00; the extensibility was 68.15 ± 1.51 and the shear tension was 1.93 ± 0.01. The psychophysiological properties were satisfactory and there was no creaming or coalescence. Conclusions: it may be considered that, according to the measurements made in the evaluated period of time, the characteristics are satisfactory for the prepared creams; being variant I of the F2 design the least expensive. The physical stability of formulations undergoing tests of centrifugation and temperature impact indicates good compatibility between the studied polymer and the excipients

Chitosan-based biomaterials used in critical-size bone defects: radiographic study in rat's calvaria / Biomateriais a base de quitosana na correção de defeitos ósseos críticos criados em calvaria de ratos: avaliação radiográfica

Objetivo: Este estudo avaliou através de imagens radiográficas digitais, a ação de biomateriais de quitosana e de cloridrato de quitosana, com baixo e alto peso molecular, utilizados na correção de defeitos ósseos de tamanho crítico (DOTC)em calvária de ratos. Material e MétodoO: DOTCs com 8 mm de diâmetro foram criados cirurgicamente na calvária de 50 ratos Holtzman. Em 10 animais o defeito foi preenchido foram preenchidos com coágulo sanguíneo (controle negativo). Os 40 animais restantes foram divididos de acordo com o biomaterial utilizado no preenchimento do defeito (quitosana de baixo peso e de alto peso molecular, e cloridrato de quitosana de baixo e de alto peso molecular), e foram avaliados em dois períodos experimentais (15 e 60 dias), totalizando 5 animais/biomaterial/período de avaliação. Resultado: A avaliação radiográfica foi feita utilizando duas radiografias digitais do crânio do animal: uma tomada logo após o defeito ósseo ser criado e a outra no momento do sacrifício. Nessas imagens, foi avaliada a densidade óssea radiográfica inicial e a final na área do defeito, que foram comparadas. As análises na densidade óssea radiográfica indicaram aumento da densidade óssea radiográfica dos DOTCs tratados para todos os biomateriais testados, em ambos os períodos. Resultados semelhantes foram encontrados no grupo controle. Conclusão: Conclui-se que os biomateriais de quitosana testados não foram capazes de aumentar a densidade radiográfica em DOTC realizados em calvária de ratos.

Objective: This study evaluated, using digital radiographic images, the action of chitosan and chitosan hydrochloride biomaterials, with both low and high molecular weight, used in the correction of critical-size bone defects (CSBD's) in rat's calvaria. Material and Method: CSBD's with 8 mm in diameter were surgically created in the calvaria of 50 Holtzman rats and these were filled with a blood clot (Control), low molecular weight chitosan, high molecular weight chitosan, low molecular weight chitosan hydrochloride and high molecular weight chitosan hydrochloride, for a total of 10 animals, which were divided into two experimental periods (15 and 60 days), for each biomaterial. The radiographic evaluation was made using two digital radiographs of the animal's skull: one taken right after the bone defect was created and the other at the moment of the sacrifice, providing the initial and the final radiographic bone density in the area of the defect, which were compared. Result: Analysis of radiographic bone density indicated that the increase in the radiographic bone density of the CSBD's treated with the proposed biomaterials, in either molecular weight, in both observed periods, where similar to those found in control group. Conclusion: Tested chitosan-based biomaterials were not able to enhance the radiographic density in the CSBD's made in rat's calvaria.

Remoción de crooo hexavalente de aguas contamindas usando quitosano obtenido dde exoesqueleto de camarón / Removalof hexavaalent chromium from contaminated water sing chitosan oobtained from shrimp exoskeleton / Remoção de cromo hexavalente de aguas contaminadas usando quitosaa obtido de exooesqueleto de camarão

El exoesqueleto de camarón desechado por la industria puede ser aprovechado para la obtención de quitina y quitosano con la utilización de reactivos comerciales de muy bajo costo. El quitosano es un biopolímero que tiene diversos usos, entre ellos, la remoción de metales pesados a partir de aguas residuales. En este estudio se utilizó quitosano para la remoción de cromo hexavalente a partir de muestras de aguas residuales del proceso de galvanizado (cromado) de una industria de Cartagena. La remoción de cromo se realizó por un proceso discontinuo, a un pH óptimo encontrado en este estudio de 2.0 y una temperatura de 26 °C. La cinética de adsorción fue estudiada mediante el uso de la isoterma de Langmuir, siendo la capacidad máxima de adsorción (Qmax) de 200 mg/g. La remoción de cromo hexavalente a partir de las muestras de aguas residuales fue del 99.98 %.

The exoskeleton of shrimp discarded by the industry, can be used for the production of chitin and chitosan with the use of very low cost commercial reagents. Chitosan is a biopolymer that has many uses, including heavy metals removal from wastewater. In this study, chitosan was used to remove hexavalent chromium from wastewater samples from the galvanizing process (chrome) of an industry in the city of Cartagena. The chromium removal was performed by a batch process at an optimum pH found in this study of 2.0 and a temperature of 26 °C. The adsorption kinetics was studied by using the Langmuir isotherm, being the maximum adsorption capacity (Qmax.) of 200 mg/g. The removal of hexavalent chromium from wastewater samples was 99.98 %.

O exoesqueleto de camarão desperdiçado pela indústria pode ser aproveitado para a obtenção de quitina e quitosana usando reagentes comerciais de baixo custo. A quitosana é um biopolimero que tem diversos usos como a remoção de metais pesados de aguas residuais. Neste estudo se usou quitosana para a remoção de cromo hexavalente de amostras de aguas residuais do processo de galvanizado (cromado) de uma indústria da cidade de Cartagena (Colômbia). A remoção do cromo se realizou através de um processo continuo em um pH de 2.0 como condição ótima encontrada durante a realização deste estudo e uma temperatura de 26 °C. A cinética de adsorção foi estudada através do uso da isoterma de Langmuir, sendo a capacidade máxima de adsorção (Qmax) de 200 mg/g. A remoção de cromo hexavalente a partir das amostras residuais foi de 99.98 %.

Diseño y desarrollo de dos mascarillas faciales para el acné con quitina como sustancia bioactiva / Design and development of two face packs for the acne where chitin is the bioactive substance

La industria cosmética brinda importancia al logro de un cosmético más completo, un cosmecéutico, que represente seguridad en el mantenimiento de la salud y la belleza. En este trabajo se diseñaron y desarrollaron 2 mascarillas faciales para el acné con quitina al 2 por ciento como sustancia activa. Este polímero de origen marino posee propiedades hidratantes, filmógenas, ha sido demostrada su acción cicatrizante y antimicrobiana. Se realizaron 2 diseños de experimentos con mezcla D-optimal, y se estudió la incidencia de 3 componentes en ambas mascarillas: polyquaternium-7 (salcare SC91®) en una de las variantes a ensayar y carboximetil celulosa sódica (CMC) en la otra, propilenglicol y agua en ambos casos. Se analizaron en el tiempo el pH y la extensibilidad; resultó óptima la variante 4 del diseño (salcare SC91 2 por ciento , propilenglicol 2 por ciento y agua al 91,6 por ciento ) en el caso de la formulación con salcare y la variante 5 (CMC 2 por ciento , propilenglicol 4 por ciento y agua 89,6 por ciento ) en la formulación con CMC

The cosmetics industry attaches importance to the achievement of a more complete cosmetic, a cosmoceutic representing safety in health and beauty maintenance. In present paper were designed and developed two face packs for acne using 2 chitin as active substance. This polymer of marine origin has phylmogen and hydration properties and a demonstrated healing and antimicrobial action. Two experimental designs were carried out with a D-optimal mixture and also the study of incidence of three components of both face packs, polyquaaterium-7 (salcare SC91®) in one of the variants be assayed and sodium cellulose carboxymethyl (SCC) in the other one, 2 percent propylene glycol and 91,6 percent water) in the case of salcare formula and the 5 variant (2 percent SCC, 4 percent propylene glycol and 89,6 percent water) in SCC formula

Selección de cepas nativas con actividad quitino-proteolítica de bacillus sp aisladas de suelos tropicales / Selecting native Bacillus sp strains having chitinolytic and proteolytic activity which have been isolated from tropical soils

El objetivo de este trabajo fue la selección de cepas nativas del género Bacillus con actividad quitinolíticay proteolítica, en suelo tropical en la costa de Oaxaca, México. Se aislaron 150 cepas, de las cuales 22fueron seleccionadas por presentar actividad quitinolítica y proteolítica. Dicha actividad se evaluó porla formación de halo de hidrólisis alrededor de la colonia en medios de cultivo suplementados con quitinacoloidal al 5% y leche descremada al 1% respectivamente. Las cepas LUM B001, B003, B013, B015y B065 presentaron mayor actividad quitinolítica y proteolítica, por lo que tienen el potencial para serevaluadas en control biológico de hongos fitopatógenos. Se encontró al género Bacillus distribuido ensuelos cultivados y no cultivados, no se encontraron diferencias estadísticas según el cultivo establecido(P<0,05), sin embargo se encontraron diferencias significativas (P<0,05) entre las zonas estudiadas, correspondiendolas menores recuperaciones de cepas a los terrenos del municipio de Tututepec, Oaxaca.

This work was aimed at selecting native strains from the Bacillus genus having chitinolytic and proteolytic activityfrom soil from the tropical coast of Oaxaca, Mexico. 150 strains were isolated, 22 of which were selectedas they presented chitinolytic and proteolytic activity. Such activity was assessed by the formation of a hydrolysishalo around the colony in culture media supplemented with 5% colloidal chitin and 1% skimmed milk.The LUM B001, B003, B013, B015 and B065-chitin strains presented higher quitinolytic and proteolytic activity,thereby having the potential for being evaluated in the biological control of phytopathogenic fungi. TheBacillus genus was found in cultivated and uncultivated soils; no statistical differences were found accordingto established crop (p <0.05); however, significant differences (p <0.05) were found between the areas beingstudied regarding the smaller amount of strains collected from land in the municipality of Tututepec, Oaxaca.

Evaluación analítica de óvulos de quitina / Analytical evaluation of chitin pessaries

Los óvulos de quitina constituyen nuevos productos en fase de investigación. Para la evaluación analítica de estos, se desarrolló un método gravimétrico directo para supositorios vaginales de diferente dosificación. La técnica se basa en la separación de la quitina de los demás componentes de la formulación según sus diferencias de solubilidad, con el empleo de la filtración al vacío. El método se validó para control de calidad, y se obtuvieron resultados satisfactorios en los parámetros evaluados: linealidad, precisión, exactitud y selectividad.

Chitin pessaries are new products under research. For their analytical evaluation, a direct gravimetric method for vaginal suppositories of various dosing was designed. This technique was based on separation of chitin from the rest of the formulation components according to their solubility characteristics, by using vacuum filtering. The method was validated for quality control and the results were satisfactory in terms of the evaluated parameters such as linearity, precision, accuracy and selectivity.

Tratamiento de las quemaduras de espesor parcial con quitina en polvo / Treatment of partial thickness burns with powdered chitin

Se realizó un ensayo clínico controlado para evaluar la eficacia de la aplicación local de quitina en polvo al 100 %, obtenida por el método de extracción elaborado por la doctora Irma García, en 118 pacientes afectados de quemaduras dérmicas A y AB hasta el 2 % de superficie corporal, tratados ambulatoriamente en los servicios de caumatología de los hospitales "Dr. Luis Díaz Soto" y "William Soler". El grupo de ensayo estuvo constituido por 45 adultos y 21 niños y el grupo control, tratado con crema de sulfadiazina de plata al 1 %, por 31 adultos y 21 niños. Se comprobó la eficacia de la quitina al 100 % y se obtuvo un tiempo de cicatrización clínica significativamente inferior al del grupo control en las lesiones dérmicas A y AB en los niños (3,8 y 4,3 días menos respectivamente) y en las dérmicas AB en los pacientes adultos (4,1 días menos).

A controlled clinical trial was carried out to assess the effectiveness of the local application of 100 % powdered chitin, obtained by the extraction method, realized by Dr. Irma García in 118 patients affected with A and AB dermal burns up to 2 % of the body surface, ambulatorily treated at the burns services of "Dr. Luis Díaz Soto" and "William Soler" hospitals. Fourty five adults and 21 children integrated the assay group, and the control group, treated with 1 % silver sulfadiazine, was integrated by 31 adults and 21 children. An efficacy of 100 % chitin was confirmed, and a significantly inferior clinical healing time was obtained, related to that of the control group in A and AB dermal lesions in children (3,8 and 4,3 days less, respectively) and in AB dermal lesions in adult patients (4,1 days less).