The potential of salivary albumin to degrade composite resin / Albumina salivar: investigando seu potencial de degradar resinas compostas

ABSTRACT Albumin is a salivary enzyme capable of cleaving ester linkages and catalyzing degradation of resin-based dental materials. However, the effect of concentration-dependent esterolytic action on composite resins as yet remains unexplored. Aim: The purpose of this study was to evaluate whether artificial saliva formulations with different concentrations of albumin affected the surface roughness, flexural strength and microhardness of a composite resin. Materials and Method: Specimens (25x2x2mm) of a nanofilled composite (Filtek Z350XT, 3M/ESPE) were prepared and analyzed for average surface roughness (Ra/pm). The specimens were then allocated to 6 groups (n=30), to be treated with different salivary albumin concentrations: 0, 10, 50, 100, 200, 400 pg/mL. The specimens were stored in their respective artificial saliva groups, half of them for 24 h and the remainder for 180 days (artificial saliva renewed weekly), after which they were submitted to a new Ra reading, and tested for three-point flexural strength (FS, MPa). The specimens stored for 180 days were analyzed for Knoop microhardness (KH, Kg/mm2). Data were submitted to two-way ANOVA (Ra and FS) and one-way ANOVA (KH). Results: Although Ra increased (p < 0.001) and FS decreased (p < 0.001) from 24 hours to 180 days of storage, the albumin concentration did not significantly affectRa (p = 0.168), FS (p = 0.477) or KH (p = 0.378). Conclusion: The esterolytic action of albumin did not increase the artificial-saliva-induced hydrolytic degradation of the composite resin.

RESUMO Albumina, uma enzima encontrada na saliva, é capaz de clivar ligagoes éster e catalisar a degradando de materiais dentários á base resina. Apesar da agao esterolítica ser potencialmente concentragao-dependente, a investigando desse efeito sobre resinas compostas ainda permanence inexplorado. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar se formulagoes de saliva artificial contendo diferentes concentragoes de albumina afetariam a rugosidade superficial, a resistencia flexural e a microdureza de uma resina composta. Materials e Método: Corpos de pro-va em barra (25x2x2mm) foram confeccionados a partir de uma resina composta nanoparticulada (Filtek Z350XT, 3M/ESPE) e foram submetidos á leitura de rugosidade superficial média inicial (Ra, pm), em rugosímetro. Entao, as amostras foram divididas em 6 grupos (n=30) de acordo com a concentrando de albumina na saliva: 0, 10, 50, 100, 200, 400 pg/mL. As amostras foram armazenadas nas formulagoes de saliva artificial correspondente ao seu grupo, metade por 24 h e as demais por 180 dias (com trocas de saliva semanais). As amostras foram submetidas a no-vas leituras de rugosidade (Rafinal) e avaliadas quanto á resistencia flexural de tres pontos (RF, MPa). As amostras armazenadas por 180 dias foram avaliadas quanto á microdureza Knoop (KH, Kg/mm2). Os dados foram submetidos a análises de variáncia a dois critérios (Ra e RF) e a um critério (KH). Resultados: Apesar de haver aumento na Ra (p < 0,001) e uma diminuigao da RF (p < 0,001) de 24 h para 180 dias, a concentragao de albumina nao afetou significativamente a Ra (p = 0,168), a RF (p = 0,477) ou a KH (p = 0,378). Conclusoes: A agdo esterolítica da albumina nao aumentou a degradagao hidrolítica da resina composta induzida pela saliva artificial.

Effect of high hydrostatic pressure on the antioxidant capacity and peptic hydrolysis of whey proteins / Efeito da alta pressão hidrostática na hidrólise péptica das proteínas do soro de leite e na capacidade antioxidante

ABSTRACT: The effect of high hydrostatic pressure (HHP) application on whey protein concentrate was evaluated both before (pre-treatment - PT) and during (hydrolysis assisted - HA) hydrolysis processes. A factorial design 22 with 3 central points was used with pressure (100, 250, 400 MPa) and time (5, 20 and 35 minutes) as independent variables. The hydrolysis was evaluated and monitored by soluble protein, aromatic amino acid contents and RP-HPLC. ABTS and ORAC tests were used to evaluate the in vitro antioxidant capacity. The reduction of soluble protein content was approximately 20% for conventional hydrolysis and for all PT treatments up to 4 h of reaction, while HHP assisted hydrolysis at 100 MPa showed a 35% protein reduction after 35 minutes of reaction. In addition, pressurization favored peptic hydrolysis of β-lactoglobulin by up to 98% and also improved the in vitro antioxidant capacity of the hydrolysates, which increased from 34.25 to 60.89 μmoles TE g-1 of protein in the best treatment. The results suggest that the use of HHP assisted hydrolysis favored the peptic hydrolysis, with a reduction in hydrolysis time and increased antioxidant activity.

RESUMO: Neste estudo, o efeito da aplicação de alta pressão hidrostática (HHP) sobre o concentrado proteico de soro de leite foi avaliado antes (pré-tratamento - PT) e durante os processos de hidrólise (assistida por hidrólise - HA). Utilizou-se o delineamento fatorial 22 com três pontos centrais, onde as variáveis independentes foram pressão (100, 250, 400 MPa) e tempo (5, 20 e 35 minutos). A hidrólise foi avaliada pelo conteúdo de proteínas solúveis e aminoácidos aromáticos, além do perfil peptídico por RP-HPLC. As análises de ABTS e ORAC foram utilizadas para avaliar a capacidade antioxidante in vitro. A redução do teor de proteína solúvel foi de aproximadamente 20% para a hidrólise convencional e para todos os pontos de PT até 4h de reação, enquanto a hidrólise assistida por HHP a 100 MPa mostrou uma redução de 35% de proteína em 35 minutos de reação. Além disso, a pressurização favoreceu a hidrólise péptica da β-lactoglobulina em até 98% e também melhorou a capacidade antioxidante in vitro dos hidrolisados, que aumentaram de 34,25 para 60,89 μmoles de TE g-1 de proteína no melhor tratamento. Os resultados sugerem que o uso da hidrólise assistida por HHP favoreceu a hidrólise péptica, com redução no tempo de hidrólise e aumento da atividade antioxidante.

Comparison of methodologies for fat determination and evaluation of calcium and phosphorus content in snacks for dogs / Comparação de metodologias para determinação de gordura e avaliação do conteúdo de cálcio e fósforo em petiscos para cães

In recent years, the relationship between humans and companion animals has tightened considerably and resulted in the expansion of the range of pet food industry products available in the market. In this context, snacks have gained greater popularity as pet owners seek to please their animals by providing such foods. Due to the growing importance of the snack segment, a need exists for accurate information on the nutritional composition of these products, such as fat concentration. No studies were found that evaluated the effectiveness of different methods applied for determining the content of this nutrient in dog snacks. In addition, too much mineral content can pose health risks. Thus, the objective of this study was to compare three methodologies for determining fat in pet snack products. The moisture, calcium and phosphorus content of each was also determined to compare the obtained results with each value stated on their product labels. Fat determination methods evaluated were ether extract (EE), ether extract after acid hydrolysis (EEHA), and fat content obtained from Ankom XT15 analyzer (ANKOM). Twenty-four snacks produced by 17 companies were evaluated. The results of the three methodologies were compared using the Tukey test. The comparison between the results of the laboratory analysis and the values stated on the labels was performed using descriptive statistics. There was no difference between the three methods evaluated (p = 0.34) regarding fat content. Regarding the nutritional compliance of the labels, 25% (n = 6) of the snacks presented higher moisture content than the declared amount, 50% (n = 12) presented lower fat content, 25% (n = 6) lower phosphorus content and, in 50% (n = 12), the calcium content was not within the minimum and maximum range stated on the label. Therefore, due to the absence of difference between the results, any of the three fat determination methodologies could be used. Regarding compliance of labels for calcium, phosphorus and fat content, greater control over the nutritional composition of these foods is required since most pet owners tend to supply large quantities of snacks to dogs, leading to excessive daily energy intake.(AU)

Nos últimos anos a relação entre seres humanos e animais de companhia estreitou-se consideravelmente e houve uma expansão da gama de produtos da indústria pet food disponíveis no mercado. Nesse contexto, os petiscos ganharam maior popularidade, uma vez que os tutores buscam agradar seus pets com esse tipo de alimento. Devido à crescente importância do segmento de petiscos, há a necessidade de informações precisas sobre a composição nutricional desses produtos, como o teor de gordura, uma vez que não foram encontrados estudos que avaliassem a eficácia dos métodos de determinação do teor deste nutriente em petiscos destinados a cães e o excesso de minerais pode implicar em riscos para a saúde. Assim, o presente trabalho comparou três metodologias para determinação de gordura em petiscos para cães, e também determinou os seus respectivos teores de umidade, cálcio e fósforo, cujos resultados foram comparados aos valores declarados pelos fabricantes nos rótulos dos produtos. Os métodos de determinação da gordura avaliados foram: extrato etéreo (EE), extrato etéreo após hidrólise ácida (EEHA) e teor de gordura obtido em analisador Ankom XT15 (ANKOM). Vinte e quatro petiscos produzidos por 17 empresas foram avaliados. Os resultados das três metodologias de determinação da gordura foram comparados com o emprego do teste Tukey. A comparação entre os resultados das análises laboratoriais e os valores declarados nos rótulos foi realizada por meio de estatística descritiva. Não houve diferença entre os três métodos avaliados (p = 0,34) em relação ao teor de gordura dos petiscos examinados. Em relação à conformidade nutricional dos rótulos, 25% (n = 6) dos petiscos apresentaram teor de umidade superior ao declarado, 50% (n = 12) apresentaram menor teor de gordura; 25% (n = 6) menor teor de fósforo e, em 50% (n = 12) deles, o teor de cálcio estava fora da faixa mínima e máxima declarada no rótulo. Portanto, devido à ausência de diferença entre os resultados, as três metodologias de determinação de gordura podem ser utilizadas. Quanto à conformidade dos rótulos em relação aos teores de cálcio, fósforo e gordura, é necessário maior controle sobre a composição nutricional desses alimentos, uma vez que a maioria dos tutores fornece petiscos em elevadas quantidades para os cães, que podem determinar excessivo consumo de energia.(AU)

How different soil moisture levels affect the microbial activity / Como diferentes níveis de umidade do solo afetam a atividade microbiana de um solo de terras baixas usado para cultivo do arroz?

ABSTRACT: The lowland soils are characterized by high susceptibility to water saturation. This anaerobic condition is usually reported in paddy fields and alters the decomposition process of soil organic compounds. The aim of this study was to evaluate the soil microbial and enzymatic activity of a lowland soil at different soil moisture contents. A poorly drained Albaqualf cultivated with irrigated rice was used to evaluate microbial and enzymatic activity in treatments with different levels of soil moisture, being: i) 60% of field capacity (FC) (60%FC); ii) 100% of FC (100%FC); iii) flooded soil with a 2 cm water layer above soil surface, and iv) soil kept at 60%FC with late flood after 29 days the incubation. The greater soil microbial activity was observed in the 100%FC treatment, being 41% greater than 60%FC treatment and only 2% higher than flooded treatment. The enzymatic activity data by fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis corroborated the higher CO2 release in treatments with higher soil moisture content. Differently from the results reported, the main methodologies to evaluate microbial activity still recommend maintenance of the soil with a moisture content close to 60% of the FC. However, in lowland soil with history of frequent paddy fields, the maintenance of moisture close to 60% of the FC can limit the microbial activity. The soil respiration technique can be used to evaluate the microbial activity in flooded soil conditions. However, further studies should be conducted to understand the effect of the cultivation history on the microbial community of these environments.

RESUMO: Os solos de várzea são caracterizados pela alta suscetibilidade à saturação por água. Esta condição anaeróbica é geralmente encontrada em solos arrozeiros e altera o processo de decomposição dos compostos orgânicos do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade microbiana e enzimática de um solo de várzea sob diferentes teores de umidade no solo. Um Planossolo historicamente cultivado com arroz irrigado foi utilizado para avaliar a atividade microbiana e enzimática em tratamentos com diferentes níveis de umidade do solo, sendo: i) 60% de capacidade de campo (CC) (60%CC); ii) 100% da CC (100%CC); iii) solo inundado com uma camada de água de 2 cm acima da superfície do solo; e iv) solo mantido a 60%CC com inundação após 29 dias da incubação. A maior atividade microbiana do solo foi observada no tratamento 100%CC, sendo 41% maior que o tratamento 60%CC e 2% maior que tratamento inundado. Os dados da atividade enzimática pela hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) corroboraram a maior liberação de CO2 nos tratamentos com maior umidade do solo. Diferentemente dos resultados encontrados, as principais metodologias para avaliação da atividade microbiana ainda recomendam manter o solo com umidade próxima a 60% da CC. No entanto, em solos de várzea com históricos de cultivos de arroz, a manutenção de umidade próxima a 60% da CC pode limitar a atividade microbiana. A técnica de respiração do solo pode ser usada para avaliar a atividade microbiana em condições de solo inundado. No entanto, mais estudos devem ser realizados para entender o efeito do histórico de cultivo na comunidade microbiana nesses ambientes.

Pré-tratamento físico-químico e enzimático para efluente de abatedouro / Physico-chemical and enzymatic pre-treatment for wastewater from slaughterhouse

RESUMO O efluente gerado em um abatedouro de aves, contendo gordura (quantificada pela análise de Óleos e Graxas - O&G) na concentração de 1.100 mg.L-1, foi submetido a dois pré-tratamentos para redução da concentração de material orgânico particulado: um tratamento físico-químico convencional (coagulação/floculação com cloreto férrico) ou um tratamento enzimático alternativo (hidrólise enzimática), aplicados isoladamente antes do processo biológico para remoção de material orgânico dissolvido. A hidrólise foi realizada com 0,5% (m/v) de um preparado enzimático sólido (PES - contendo oito unidades de atividade lipásica por grama) produzido pelo fungo Penicillium sp. por 8 h a 30ºC. Diferentes condições foram avaliadas na coagulação/floculação, sendo selecionada a que apresentou melhor remoção de demanda química de oxigênio (DQO) total para alimentação de biorreatores aeróbios e anaeróbios de bancada: pH = 5,0 e 400 mg de FeCl3.6H2O.L-1. Melhores resultados foram alcançados ao se utilizar o pré-tratamento físico-químico, com remoções médias de DQO de 91% nos tratamentos aeróbio e anaeróbio.

ABSTRACT The effluent generated in a poultry slaughterhouse, containing fat (quantified by oil and grease - O&G analysis) at a concentration of 1,100 mg.L-1, was subjected to two pre-treatments to reduce the particulate organic matter concentration: a conventional physicochemical treatment (coagulation/flocculation with ferric chloride) or an alternative enzymatic treatment (enzymatic hydrolysis), applied alone prior to the biological process for removing dissolved organic material. Hydrolysis was performed with 0.5% (m/v) of a solid enzymatic preparation (SEP - containing 8 lipase activity units per gram) produced by the fungus Penicillium sp. for 8 h at 30ºC. Different conditions were evaluated in the coagulation/flocculation, and the one with the best total COD removal for feeding bench top aerobic and anaerobic bioreactors was selected: pH = 5.0 and 400 mg FeCl3.6H2O.L-1. Better results were achieved when using the physicochemical pre-treatment with average COD removals of 91% in aerobic and anaerobic treatments.

Influência de diferentes concentrações de enzima lactase sobre a hidrólise da lactose em leite pasteurizado e seus aspectos físico-químicos / Influence of different concentrations of lactase enzymes on a lactose hydrolysis in pasteurized milk and their physico-chemical aspects

A lactose é o carboidrato predominante no leite e responsável por diversas reações importantes no processamento de derivados lácteos. Contudo, também é responsável pelo desconforto trazido às pessoas intolerantes à este açúcar. A indústria vem se aprimorando para retirar ou reduzir a lactose dos produtos lácteos. Este trabalho objetivou testar o método de hidrólise para reduzir o teor de lactose no leite de vaca pasteurizado utilizando três concentrações de enzima diferentes e observar as propriedades físico-químicas decorrentes do processo. Os três tratamentos foram submetidos a 30ºC por tempo suficiente para que a crioscopia de cada um estabilizasse. Os resultados demonstraram que a enzima testada foi eficaz para reduzir o teor de lactose no leite em até aproximadamente 93%, mas nenhum dos tratamentos se enquadraria na legislação vigente como “zero lactose”. As propriedades físico-químicas mantiveram-se dentro dos limites da legislação para leite pasteurizado.

Enzymatic purification of glucomannan from Amorphophallus oncophyllus using α-Amylase / Purificação enzimática de glucomanan de amorphophallus oncophyllus usando α -amilasas

The international standards for top glucomannan flour require a minimum of 70% glucomannan. The glucomannan content of Amorphophallus oncophyllus flour was approximately 60%, with starch as the major impurity. Elimination of starch was expected to increase the purity of glucomannan. The purpose of this research was to study starch hydrolysis of the flour using α-amylase. Temperature (35.5-84.5oC), time (0.4-3.6 h) and pH (2.2-8.8) of hydrolysis were selected as independent variables. A central composite design of response surface methodology (RSM) was performed to obtain the optimum condition. This approach was a novelty of this enzymatic purification of A. oncophyllus. Glucomannan content, starch content, and solubility were chosen as the response variables. The models were reliable for predicting the responses (R2≥ 0.771). It was predicted that the highest glucomannan content (93.0%) obtained at the lowest starch content (1.14%), which hydrolysed at pH 6.17, 84.5oC and 3.6 h. Prior the verification of the optimum hydrolysed condition from the model, the glucomannan and starch content was 81.59% and 2.27%, respectively. After purification, the absorbance of the ß-1,4 glycosidic bond increased as a sign of higher glucomannan purity. A less rough surface and irregular shape of the grain morphology was observed after purification.

Os padrões internacionais para a farinha de alta calidade de glucomanan requerem um mínimo de 70% de glucomanan. O conteúdo de glucomanano da farinha de Amorphophallus oncophyllus foi de aproximadamente 60%, com o amido como a maior impureza. Esperava-se que a eliminação do amido aumentasse a pureza do glucomanan. O objetivo desta pesquisa foi estudar a hidrólise do amido da farinha usando α-amilase. A temperature (35,5-84,5oC), o tempo (0,4-3,6 h) e o pH (2,2-8,8) da hidrólise foram selecionados como variáveis independentes. Um desenho central composto pertencente á metodologia da superfície de resposta (MSR) foi realizado para obter a condição ótima. Esta abordagem foi uma novidade desta purificação enzimática de A. oncophyllus. O conteúdo de glucomanan, conteúdo de amido e solubilidade foram escolhidos como as respostas. Os modelos foram confiáveis para predizer as respostas (R2≥ 0,771). Os modelos indicaram que o maior conteúdo de glucomanan (93,0%) foram obtidos no menor conteúdo de amido (1,14%),que hidrolisou a um pH 6,17, 84,5ºC e 3,6 h. Antes da verificação da condição hidrolisada ótima do modelo, o conteúdo de glucomanan e amido foi de 81,59% e 2,27%, respectivamente. Após a purificação, a absorbância da ligação ß-1,4 glicosídica aumentou com um sinal de maior pureza de glucomanan. Uma superfície mais lisa e forma irregular da morfologia do grão foi observada após a purificação.

Estudio de la capacidad de absorción en hidrogeles semi-interpenetrados de poliacrilamida/poli(hidroxibu tirato-co-hidroxivalirato) / Study of the absorption capacity in semi-interpenetrating hydrogels of polyacrylamide/poly(hydro xybutyrate-co-hydroxy valerate) / Estudo da capacidade de absorção em hidrogéis semi-interpenetrados de poliacrila mida/poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato)

Resumen Se sintetizaron hidrogeles semi-interpenetrados (semi-IPN) obtenidos a partir de acrilamida (AAm) y el biopolímero poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (P(HB-co-HV)) de diferente masa molar (Mv). El análisis de la estructura química de los materiales se realizó mediante espectroscopia FT-IR. Los resultados sugirieron la incorporación del P(HB-co-HV) dentro de la red entrecruzada de la poliacrilamida (PAAm), lo que indicó que el hidrogel semi-IPN fue sintetizado. Adicionalmente, se analizaron muestras del gel seco semi-IPN a través de calorimetría diferencial de barrido. Se siguió gravimétricamente el comportamiento de hinchamiento de los hidrogeles en agua y se analizó el efecto de la composición porcentual y del porcentaje de reactivo entrecruzante (N,N'-metilenbisacrilamida, MBAAm) sobre los mecanismos de transporte de agua. Los resultados obtenidos indicaron que los hidrogeles semi-IPN se hinchan menos que el hidrogel de PAAm pura, lo que se atribuyó al carácter hidrófobo del biopolímero incorporado dentro de la red entrecruzada del material. Se calculó el exponente de difusión de los hidrogeles (n) y en todos los casos se obtuvo que n < 0,50. Por tanto, el proceso de difusión es menos Fickiano, lo que significa que la rapidez de penetración del agua es mucho menor que la velocidad de relajación de las cadenas de polímero.

Abstract Semi-interpenetrated hydrogels (semi-IPN) obtained from acrylamide (AAm) and the biopolymer poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (P(HB-co-HV)) of different molar mass (Mv) were synthesized. Chemical structure of the synthesized materials was analyzed by using FT-IR spectroscopy. The results suggested the incorporation of P(HB-co-HV) within the cross-linked network of the Polyacrylamide (PAAm), which indicated that the semi-IPN hydrogel was synthesized. To confirm this result, semi-IPN dry gel samples were analyzed by differential scanning calorimetry. The swelling behavior of the hydrogels in water was followed gravimetrically and the effect of the percentage composition and percentage of crosslinking reagent (N,N'-methylenebisacrylamide, MBAAm) on the water transport mechanisms was analyzed. Results indicated that the semi-IPN hydrogels swell less than the PAAm hydrogel alone, which was attributed to the hydrophobic nature of the biopolymer incorporated within the crosslinked network of the material. Additionally, the diffusion exponent of the hydrogels (n) was calculated and in all cases, the obtained result was n < 0.50. This fact shows that the diffusion process is less Fickian, which means that the speed of water penetration is lower than the speed of relaxation of the polymer chain.

Resumo Foram sintetizados hidrogéis semi-interpenetrados (semi-IPN) obtidos a partir de acrilamida (AAm) e biopolímero poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (P(HB-co-HV)) de diferente peso molecular (Mv). Os resultados da análise da estrutura química do material foram feitos por espectroscopia FT-IR. Os resultados sugerem à adição do P(HB-co-HV) no interior da rede de ligações cruzadas de poliacrilamida (PAAm), isto indica que o hidrogel semi-IPN foi sintetizado. Este resultado foi confirmado, por meio da análise de amostras de calorimetria diferencial de varredura do gel seco semi-IPN. O comportamento do inchamento dos hidrogéis na água foi seguido pela gravimetria e foi analisado o efeito da composição percentual e a percentagem de reagente de ligação cruzada (N,N'-metilenobisacrilamida, MBAAm) sobre o mecanismo de transporte de água. Os resultados indicam que os hidrogéis semi-IPN incham-se menos do que o hidrogel da PAAm pura. Este comportamento foi atribuído ao carácter hidrofóbico incorporado no material do biopolímero incorporado dentro da rede de ligações cruzadas. O expoente de difusão dos hidrogéis (n) foi calculado, e em todos os casos foi obtido que n < 0,50. Então o processo de difusão é menos Fickiano, o que significa que a velocidade de penetração da água é muito mais baixa do que a taxa de relaxamento da cadeia de polímero.

Fosfolipase imobilizada na hidrólise da fração lipídica de efluente de frigorífico de suínos: comparação com a enzima livre / Phospholipase immobilized in the hydrolysis of lipid fraction of the wastewater slaughterhouse swine: comparison with enzyme free

RESUMO Este estudo pretendeu verificar as melhores condições operacionais para a hidrólise de lipídeos presentes em efluente de frigorífico de suínos, comparando uma fosfolipase comercial livre e uma imobilizada, assim como o potencial para reutilização da fosfolipase imobilizada nas reações de hidrólise e sua manutenção de capacidade lipolítica em condições de armazenamento. Analisaram-se a influência da temperatura, o pH e a concentração da fosfolipase na hidrólise, obtendo-se como valores ótimos 36ºC, 8,5 e 1,1% (m.v-1), respectivamente. Os valores de ácidos graxos livres obtidos para a enzima livre e imobilizada diferiram significativamente (p<0,05), sendo os valores para a enzima imobilizada superiores, com máximo de 34 µmol.mL-1. Foram realizados 18 ciclos de reúso da fosfolipase imobilizada nas reações de hidrólise, e até o 17º reúso a atividade relativa ficou acima de 50%. A enzima imobilizada estocada em temperatura de refrigeração manteve a mesma liberação de ácidos graxos até o sétimo dia de armazenamento.

ABSTRACT This study intended to determine the best operating conditions for the hydrolysis of lipids present in wastewater of slaughterhouse swine comparing a free commercial phospholipase and an immobilized one, as well as the potential for reuse of the immobilized phospholipase in hydrolysis reactions and the maintenance of its lipolytic capacity in storage conditions. The influence of temperature, pH and concentration of phospholipase hydrolysis were analyzed, yielding optimal values such as 36ºC, 8.5 and 1.1% (w.v-1), respectively. The amounts of free fatty acids obtained for free and immobilized enzyme differed significantly (p<0.05); the values were higher for the immobilized enzyme, with a maximum of 34 µmol.mL-1. There were performed 18 cycles of reuse in immobilized phospholipase hydrolysis reactions, and until the 17th reuse the relative activity was above 50%. The immobilized enzyme stored at refrigeration temperature remained the same fatty acids release until the 7th day of storage.

Endo-β-mannanase enzyme activity in the structures of Coffea arabica L. seeds under different types of processing and drying / Atividade da enzima endo-β-mananase nas estruturas de sementes de Coffea arabica L. submetidas a diferentes tipos de processamentos e secagem

ABSTRACT: Enzymes play a fundamental role in degradation of molecules during seed germination, development, and deterioration. Endo-β-mannanase is one of the main enzymes responsible for hydrolysis of mannans in the endosperm during germination of coffee seeds through its action in hydrolytic degradation of cell walls and in weakening the structures of the endosperm that surround the embryo, allowing radicle emergence. The aim of this study was to determine the activity of the endo-β-mannanase enzyme in the structures of coffee seeds for the purpose of assessing the relationship between this activity and the physiological quality of the seeds under different processing and drying methods. Coffea arabica L. fruit in the cherry maturity stage was subjected to three different types of processing: natural (seeds maintained in the fruit itself), fully washed (fruit pulped mechanically and the seeds demucilaged by fermentation in water), and semi-washed or demucilaged (both fruit pulp and mucilage removed mechanically); and two methods of drying: slow drying (suspended screen) in the shade, and rapid drying in mechanical dryer at 35°C to a moisture content of 11±1%. After processing and drying, the physiological quality of the seeds was evaluated through the germination test, and endo-β-mannanase enzyme activity was quantified. Coffee seeds submitted to natural processing have lower physiological performance, as well as greater deterioration and greater activity of the endo-ß-mannanase enzyme. Removal of mucilage during fully washed and semi-washed processing of coffee seeds reduces the activity of the endo-ß-mannanase enzyme and lowers deterioration, especially after faster drying. The enzyme endo-ß-mannanase is efficient in studying of the effects of processing and drying on coffee seeds, and can be evaluated in whole seeds, endosperms or embryos.

RESUMO: As enzimas têm papel fundamental na degradação de moléculas durante a germinação, desenvolvimento e deterioração das sementes. A endo-β-mananase é uma das principais responsáveis pela hidrólise das mananas no endosperma durante a germinação das sementes de café, atuando na degradação das paredes celulares e enfraquecimento do endosperma que circunda o embrião, permitindo a protrusão da radícula. Objetivou-se nesta pesquisa determinar a atividade da endo-beta-mananase nas estruturas das sementes de café, para avaliar a relação entre esta atividade e a qualidade de sementes submetidas a diferentes processamentos e métodos de secagem. Frutos de Coffea arabica L. no estádio de maturação cereja foram submetidos a três tipos de processamento: natural (sementes mantidas nos próprios frutos), despolpado (frutos descascados mecanicamente e sementes desmuciladas por fermentação em água) e desmucilado (frutos descascados e a mucilagem removida, ambos mecanicamente), como também a dois métodos de secagem: lenta à sombra (telado suspenso) e secagem rápida em secador mecânico a 35°C, até umidade de 11±1%. Após o processamento e secagem avaliou-se a qualidade fisiológica das sementes pelo teste de germinação e quantificou-se a atividade da enzima endo-β-mananase. Sementes de café submetidas ao processamento natural tem menor desempenho fisiológico, assim como maior deterioração e maior atividade da enzima endo-ß-mananase, principalmente após secagem mais rápida. A remoção da mucilagem durante o processamento despolpado e desmucilado de sementes de café reduz a atividade da enzima endo-ß-mananase e também a deterioração. A secagem rápida em secador afeta negativamente a qualidade das sementes. A enzima endo-ß-mananase é eficiente no estudo dos efeitos do processamento e secagem em sementes de café, podendo ser avaliada em sementes inteiras, endospermas ou embriões.

Enzymatic hydrolysis (pepsin) assisted by ultrasound in the functional Properties of hydrolyzates from different collagens / Hidrólise enzimática (pepsina) assistida por ultrassom nas propriedades Funcionais de hidrolisados de diferentes colágenos

ABSTRACT: Enzymatic hydrolysis (pepsin) assisted with or without ultrasound in the functional properties of hydrolyzates from different collagens were analyzed. Degree of hydrolysis, antioxidant activity (DPPH) and antimicrobial activity (MIC) were assessed. The treatment that resulted in greater antioxidant activity for the fiber sample was with the use of 4% of enzyme and concomitant ultrasound (40.7%), leading to a degree of hydrolysis of 21.7%. For the powdered fiber sample the hydrolysis treatment with use of 4% of enzyme resulted in lower protein content (6.97mg/mL), higher degree of hydrolysis (19.9%) and greater antioxidant activity (38.6%). The hydrolyzates showed inhibitory capacity against gram-negative bacteria Salmonella choleraesuis and gram-positive bacteria Staphylococcus aureus. It can be concluded that enzymatic hydrolysis concomitant or not with the use of ultrasound increased the functionality of the fiber and powdered fiber samples, for the other samples its use as supplementary treatment was not productive, due to the worse results of antioxidant activity (DPPH) reported. However, it provided greater hydrolysis degree.

RESUMO: Foram avaliados os efeitos da hidrólise enzimática (pepsina) assistida com ou sem ultrassom nas propriedades funcionais de hidrolisados de diferentes colágenos. Foi analisado o grau de hidrólise, a atividade antioxidante (DPPH) e a atividade antimicrobiana (MIC). O tratamento que possibilitou maior atividade antioxidante para a amostra fibra foi com a utilização de 4% de enzima e ultrassom concomitante (40,7%), levando a um grau de hidrólise de 21,7%. Para a amostra fibra pó o tratamento de hidrólise com uso de 4% de enzima resultou em menor teor de proteína (6,97mg/mL), maior grau de hidrólise (19,9%) e maior atividade antioxidante (38,6%). Os hidrolisados mostraram capacidade inibitória contra a bactéria gram-negativa Salmonella choleraesuis e gram-positiva Staphylococcus aureus. Pode-se concluir que a hidrólise enzimática concomitante, ou não, ao uso do ultrassom apresentou aumento da funcionalidade das amostras fibra e fibra pó. Para as demais amostras, sua utilização como tratamento complementar, a hidrólise não foi interessante, devido aos piores resultados de atividade antioxidante (DPPH) encontrados. Porém, proporcionou maior grau de hidrólise.

Hidrolisado proteico de resíduo de sardinha como atrativo alimentar para juvenis de jundiá / Sardine waste protein hydrolisate as feeding stimulant for silver catfish juveniles

O objetivo deste estudo foi avaliar a utilização do hidrolisado proteico de resíduo de sardinha como atrativo na alimentação do Rhamdia quelen. No experimento 1, foram utilizados os seguintes atrativos alimentares: 1. extrato aquoso de músculo de tilápia-do-Nilo (controle positivo); 2. hidrolisado proteico de resíduo de sardinha com baixo grau de hidrólise (GH); 3. hidrolisado proteico de resíduo de sardinha com alto GH; 4. hidrolisado proteico de resíduo de sardinha com alto GH diluído (10% da concentração) e 5. controle usando somente água destilada. Após jejum de 48 horas, o comportamento foi registrado em vídeo por um período basal de dois minutos e por mais 18 minutos após a inoculação do atrativo. O delineamento foi inteiramente ao acaso, com três tratamentos e 20 repetições. O experimento 2 foi realizado para avaliar a capacidade do hidrolisado proteico de estimular a ingestão de alimento em juvenis de jundiá. Para isso, foram confeccionados pellets de ágar contendo ou não hidrolisado proteico de resíduo de sardinha. Os peixes foram avaliados individualmente e tiveram um período de adaptação de sete dias. Os resultados foram analisados por meio do teste de proporção de Goodman (1964). A inoculação dos hidrolisados com alto e baixo GH aumentou o tempo de movimentação dos barbilhões. O hidrolisado com alto GH diluído proporcionou os mesmos resultados que o hidrolisado com baixo GH , mas as médias não diferiram das obtidas para a água destilada (controle negativo) e do extrato de músculo. O incremento na movimentação de um lado para outro do aquário foi maior (P<0,05) para os hidrolisados com alto e baixo GH. No experimento 2, a proporção de peixes que ingeriu os pellets contendo hidrolisado proteico de resíduo de sardinha com alto GH foi maior (P<0,05) em relação aos que ingeriram os pellets contendo água destilada. O hidrolisado proteico foi eficiente para estimular o comportamento associado à alimentação em juvenis de Rhamdia quelen.(AU)

The aim of this study was to evaluate the use of the sardine waste hydrolysate as a feeding stimulant for Rhamdia quelen juveniles. In experiment 1 the following feeding stimulants were evaluated: 1. Aqueous extract of Nile tilapia muscle; 2. sardine waste protein hydrolysate with a low degree of hydrolysis (DH); 3. Sardine waste protein hydrolysate with high GH; 4. sardine waste protein hydrolysate with high GH diluted (10% concentration) and 5. control using only distilled water. The fish were evaluated individually. After 48 hours fasting, the behavior was videotaped for a baseline period of 2 minutes, and for another 18 minutes after attractive inoculation. The design was completely randomized with three treatments and twenty repetitions. Experiment 2 was conducted to evaluate the effect of the sardine waste protein hydrolysate on the food intake of silver catfish. For this purpose agar pellets were produced containing or not sardine waste protein hydrolysate. The fish were evaluated individually and had an adjustment period of 7 days. The results were analyzed using the Goodman test (1964). Inoculation of the sardine waste protein hydrolysate with high and low GH increased the barbel movement time. The sardine waste protein hydrolyzate diluted with high GH yielded the same results as the hydrolysate with low GH, but did not differ from the average obtained for distilled water (negative control) and muscle extract. The increase in moving side to side in the aquarium was higher (P<0.05) for sardine waste protein hydrolysate with high and low GH. In experiment 2 the proportion of fish that ingested the pellets containing sardine waste protein hydrolysate was higher (P<0.05) than the proportion of fish that ingested the pellets containing distilled water. The sardine waste protein hydrolysate was efficient to stimulate the feeding associated behavior in Rhamdia quelen juveniles.(AU)

Nutritional composition and evaluation of different methodologies for fat determination in wet feed for dogs and cats / Composição nutricional e avaliação de diferentes métodos de determinação de gordura em alimentos úmidos para cães e gatos

As a consequence of the increasing number of dog and cat owners, the pet food industry is expanding the range of pet food products in the market. In order to obtain more necessary information about the wet food segment for dogs and cats, the aim of this study was to determine the nutritional composition, to evaluate the information declared on the labels, and to compare the composition with the FEDIAF recommendations for protein and fat. Furthermore, three different methodologies of fat analysis were compared: crude fat (CFa), crude fat after acid hydrolysis (CFAH), and fat content obtained with Ankom XT15 (ANKOM) to determine the most adequate method for fat determination in wet foods. Twenty-five wet food products were evaluated, 13 wet foods for dogs and 12 for cats. Centesimal composition analyses obtained in this study were compared with guaranteed analysis declared on the label and with FEDIAF minimum recommended requirements for each species. The results of the nutritional composition and the values described on the label and the evaluation of the three fat determination methods were compared using the mixed model test with repeated measurements in the same samples, respectively (p < 0.05) in the SAS program, evaluation of protein adequacy and fat content were analyzed by mathematical calculations of difference and proportion. No difference was observed between nutritional composition of wet foods and the values declared on the labels for the majority of the diets analyzed, and there was a predominance of products that exceeded FEDIAF minimum recommendations of protein and fat for both species. No difference was observed between the three methods of fat content evaluation (p = 0.68). It was concluded that wet foods evaluated in this study match the label information and FEDIAF nutrient requirement recommendations, considering recommended calorie intake. All three fat determination methodologies evaluated were similar, justifying the choice of the easiest or cheapest method.(AU)

Devido ao aumento do número de cães e gatos domiciliados, a indústria de alimentos para animais de estimação tem expandido a gama de produtos existentes no mercado de pet food. Para obter informações mais relevantes sobre o segmento de alimentos úmidos para cães e gatos, este trabalho determinou a composição nutricional, avaliou as informações declaradas nos rótulos e comparou a composição com as recomendações da Fediaf de proteína e gordura. Também foram comparadas três metodologias diferentes de análise de gordura: extrato etéreo (CFa), extrato etéreo após hidrólise ácida (CFAH) e teor de gordura obtido no analisador Ankom XT15 (ANKOM) para determinar o método mais adequado de avaliação de gordura em alimentos úmidos. Foram avaliadas 25 marcas de alimentos úmidos, 13 para cães e 12 para gatos. As análises de composição centesimal obtidas neste estudo foram comparadas com a informação nutricional declarada nos rótulos e com as necessidades mínimas recomendadas pela Fediaf para cada espécie. Os resultados da composição nutricional, os valores descritos no rótulo e a avaliação dos três métodos para determinação da gordura foram comparados com o emprego do teste t e modelo misto com medidas repetidas nas mesmas amostras, respectivamente (p < 0,05) no programa SAS. Já a avaliação da adequação nutricional de proteína e do teor de gordura foram analisados por cálculos matemáticos de diferença e proporção. Para a maioria dos alimentos avaliados não foi observada diferença entre a composição nutricional dos alimentos úmidos e os valores declarados em rótulo, e houve predominância de produtos que excederam as recomendações mínimas de proteína e gordura da Fediaf para ambas as espécies. Quanto às metodologias de extração de gordura, não foi observada diferença entre os três métodos avaliados (p = 0,68). Concluiu-se que os alimentos úmidos avaliados atendem às informações declaradas pelos fabricantes e também às recomendações nutricionais da Fediaf com base na ingestão energética recomendada. Em relação às metodologias avaliadas para determinação de gordura nestes alimentos, a similaridade entre tais resultados justifica o uso da técnica de maior facilidade ou de menor custo.(AU)

Conversão enzimática de triacilgliceróis em mono e diacilgliceróis de interesse industrial / Enzymatic conversion of triacylglycerols to mono and diacilglycerols of industrial interest

Mono e diacilgliceróis são produtos empregados na indústria alimentícia, farmacêutica, cosmética e química como emulsificantes e melhoradores de viscosidade de produtos alimentícios, cosméticos e farmacêuticos. No entanto, a forma mais usual de obtê-los é por síntese química, o que acaba rendendo produtos finais caros e com atributos de qualidade, rendimento e de aplicabilidade tecnológica inferiores aos esperados. A busca por formas de obtenção mais racionais, eficientes e com melhor padrão de qualidade destes produtos foi o objetivo principal do trabalho, por meio de hidrólise parcial enzimática, que necessita de condições de reação mais brandas. Foram avaliadas a hidrólise enzimática descontína, empregando como substrato a trioleína técnica, e a hidrólise enzimática descontínua-alimentada, usando como substrato o óleo de girassol médio oléico. Foi utilizada, em ambos processsos, a lipase imobilizada sn-1,3 específica Lipozyme RM IM (de Rhizomucor miehei). A caracterização dos padrões e dos substrados, bem como o acompanhamento da formação dos produtos da hidrólise enzimática foram feitos por determinação da porcentagem de hidrólise, cromatografia em camada delgada (TLC), dos perfis das curvas de fusão e cristalização por calorimetria diferencial de varredura (DSC), cromatografia gasosa (CG) e cromatografia de exclusão de tamanho de alto desempenho (HPSEC). Os parâmetros de hidrólise descontínua foram o tempo de reação, a temperatura e a concentração inicial de substrato. Os parâmetros de hidrólise descontínua-alimentada foram tempo de enchimento e intervalo de alimentação de substrato. Para as respostas analíticas de porcentagem de hidrólise e de composição de frações lipídicas foi aplicado um modelo de regressão múltipla com base em metodologia de superfície de resposta. Os resultados experimentais observados nas reações de hidrólise enzimática descontínua de trioleína técnica mostraram de 24,7 a 34,2% de mono e diacilgliceróis (para 5% de óleo na emulsão) e de 21,4 a 33,6% de mono e diacilgliceróis (para 20% de óleo na emulsão). Os resultados experimentais observados nas reações de hidrólise enzimática descontínua-alimentada de óleo de girassol médio oléico (para 15% de óleo na emulsão), mostraram de 7,9 a 31,8% de mono e diacilgliceróis. Os modelos de superfície de resposta foram considerados significativos e preditivos. As hidrólises obtidas no formato descontínuo e descontínuo-alimentado permitiram efetivamente a obtenção de frações de mono/ diacilgliceróis com vários graus de eficiência de conversão e com corretas identificação e quantificação das frações de lipídios procuradas. As correlações feitas entre porcentagem de hidrólise e entalpias de cristalização e fusão, corroboradas com os resultados qualitativos e/ou quantitativos diretos obtidos na cromatografia de camada delgada (TLC) e de HPSEC, demonstraram que estes atributos podem positivamente indicar a ocorrência efetiva de reação de hidrólise, além de auferir uma escala de desempenho de reação alinhada com o previsto na literatura, à medida que são aumentadas a temperatura, o tempo de hidrólise e a porcentagem inicial de substrato oleoso, sob regime descontínuo, e que puderam ser melhoradas, de forma inovadora, sob parâmetros de tempo total de alimentação e de intervalo de alimentação, sob regime descontínuo-alimentado. A hidrólise parcial enzimática de triacilgliceróis utilizando lipase imobilizada sn-1,3 específica pode ser considerada uma alternativa às vias químicas para a produção de misturas de mono e diacilgliceróis para utilização como aditivos químicos.

Mono and diacylglycerols are products used in the food, pharmaceutical, cosmetic and chemical industries as emulsifiers and viscosity improvers for food products, cosmetics and pharmaceuticals. However, the most usual forms of obtaining them are by chemical synthesis, which ends up yielding expensive final products with attributes of quality, yield and technological applicability lower than expected. The search for more rational, efficient and better quality standards of these products was the aim of the work, through partial enzymatic hydrolysis, which requires milder reaction conditions. Discontinuous enzymatic hydrolysis was evaluated using technical triolein as substrate and discontinuous-fed enzymatic hydrolysis using as the substrate the mid oleic sunflower oil. In both processes, immobilized lipase sn-1,3 specific Lipozyme RM IM (from Rhizomucor miehei) was used. The characterization of the patterns and substrates, as well as the monitoring of the formation of the products from the enzymatic hydrolysis were made by determining the percentage of hydrolysis, thin layer chromatography (TLC), profiles of the melting and crystallization curves by differential scanning calorimetry ( DSC), gas chromatography (GC) and high performance size exclusion chromatography (HPSEC). The parameters of discontinuous hydrolysis were the reaction time, the temperature and the initial substrate concentration. The parameters of discontinuous-fed hydrolysis were filling time and substrate feed interval. For the analytical responses of hydrolysis percentage and composition of lipid fractions a multiple regression model was applied based on response surface methodology. The experimental results observed in the reactions of discontinuous enzymatic hydrolysis of technical triolein indicated amounts of mono- and diacylglycerols from 24.7 to 34.2% (for 5% of oil in the emulsion) and from 21.4 to 33.6% for mono and diacylglycerols with 20% oil in the emulsion. The experimental results observed in the reactions of discontinuous-fed enzymatic hydrolysis of mid oleic sunflower oil (for 15% oil in the emulsion), showed from 7.9 to 31.8% of mono and diacylglycerols. Response surface models were considered significant and viii predictive. The hydrolysis obtained in the discontinuous and discontinuous-fed form allowed to obtain fractions of mono / diacylglycerols with various degrees of conversion efficiency and with correct identification and quantification of the lipid fractions sought. The correlations between the percentage of hydrolysis and enthalpies of crystallization and fusion, corroborated with the qualitative and / or quantitative direct results obtained in thin layer chromatography (TLC) and HPSEC, showed that these attributes can positively indicate the effective occurrence of reaction of Hydrolysis, in addition to achieving a reaction performance scale in line with the literature, as the temperature rate, the hydrolysis time and the initial percentage of oily substrate are increased under a discontinuous regime and can be improved, in a innovative form, under parameters of total filling time and feeding interval, under a fed-batch regime. The partial enzymatic hydrolysis of triacylglycerols using specific sn-1,3-specific immobilized lipase may be considered an alternative to the chemical pathways for the production of mono- and diacylglycerol blends for use as chemical additives.

Frações solúveis e insolúveis do hidrolisado proteico de resíduo de sardinha na alimentação do jundiá: consumo de ração e excreção de amônia / Soluble and insoluble fractions of the sardine waste protein hydrolysate in silver catfish feeding: feed intake and excretion of ammonia

O hidrolisado proteico de pescado é produzido por meio da hidrólise enzimática de resíduos da indústria de pescado, resultando em um ingrediente de excelente qualidade para ser utilizado na alimentação de peixes. O objetivo deste estudo foi determinar o efeito das frações do hidrolisado proteico de resíduo de sardinha sobre o consumo de ração e excreção de amônia de juvenis de jundiá. Foram testadas as frações solúveis e insolúveis do hidrolisado de músculo de sardinha, avaliadas individualmente e combinadas entre si. Juvenis de jundiás (9,76±0,55g) foram divididos em 12 aquários de 20L, na densidade de quatro peixes por aquário, resultando em uma biomassa média de 1,90±0,17g/L. O hidrolisado proteico foi produzido com carcaças limpas de sardinhas mediante o uso da enzima protease bacteriana Protamex(r) (Novozymes A/S) e dele derivaram as frações solúveis e insolúveis. As dietas foram isoproteicas (39% PB) e isoenergéticas (4450kcal EB/kg), e as frações do hidrolisado foram incluídas de forma a fornecerem 50% da proteína das rações. A fração solúvel apresentou grau de hidrólise mais elevado (20,1%) em relação à fração insolúvel (9,97%). As duas dietas contendo a fração solúvel do hidrolisado foram as mais consumidas. Com cinco horas de avaliação, a dieta contendo a fração solúvel do hidrolisado aumentou a excreção de amônia em relação à dieta contendo a fração insolúvel. Após 25 horas, a fração solúvel também aumentou a excreção de amônia, mas, desta vez, em relação à dieta contendo a combinação das duas frações. Conclui-se que a inclusão da fração solúvel do hidrolisado de músculo de sardinha estimula o consumo de ração, todavia, quando a inclusão é elevada, pode haver aumento da excreção de amônia de juvenis de jundiá.(AU)

The fish protein hydrolysate is produced by the enzymatic hydrolysis of seafood industry wastes, resulting in a high quality ingredient to be used in fish feed. The aim of this study was to determine the effect of the fractions of the sardine protein waste hydrolysate fractions on feed intake and ammonia excretion of silver catfish. The soluble and insoluble fractions of the sardine muscle hydrolysate, evaluated individually and in combination were tested. Juvenile silver catfish (9.76±0.55g) were divided into twelve 20L aquaria, in the density of four fish per tank, resulting in an average biomass of 1.90±0.17g/L. The protein hydrolysate was produced with fresh sardine carcasses using the enzyme Protamex(r) bacterial protease (Novozymes A/S) and soluble and insoluble fractions were derived. The diets were isonitrogenous (39% CP) and isocaloric (4450kcal EB/kg) and the hydrolysate fractions were included in order to provide 50% of the protein of the diet. The soluble fraction has higher degree of hydrolysis (20.1%) compared to the insoluble fraction (9.97%). The two diets containing the hydrolysate soluble fraction were the most consumed. With 5 hours of evaluation, the diet containing the hydrolysate soluble fraction increased the excretion of ammonia in relation to diet containing the insoluble fraction. After 25 hours, the soluble fraction also increases the excretion of ammonia but this time in relation to the diet containing a combination of two fractions. It was concluded that the inclusion of the sardine protein hydrolysate soluble fraction in the diet stimulates the silver catfish feed intake, but when inclusion is high it can increase ammonia excretion of juvenile silvercatfish.(AU)

Isolamento e seleção de fungos produtores de lipases com base na atividade lipásica e no potencial hidrolítico sobre óleo comestível de soja e escuma de caixa de gordura / Isolation and selection of lipase-producing fungi based on lipase activity and hydrolytic potential on soybean oil and grease trap scum

RESUMO: O uso de biomassa fúngica como biocatalisadora lipásica representa uma atraente abordagem para o tratamento de águas residuais oleosas e produção de biodiesel, a partir de óleos e graxas residuais, devido à sua maior estabilidade, possibilidade de reuso e baixo custo. Neste trabalho foram obtidos cem isolados de fungos, a partir de escumas de caixa de gordura e esgoto, solo e tecidos necrosados de plantas e insetos, que foram avaliados quanto ao crescimento e à atividade lipásica, no meio de cultura básico, para atividade lipásica extracelular, e meio mineral mínimo + óleo de soja + rodamina, para atividade lipásica intracelular, com resposta positiva e diferenciada de 66 deles, inclusos como pertencentes aos gêneros Aspergillus , Beauveria , Botrytis , Cladosporium , Colletotrichum , Fusarium , Geotrichum , Penicillium , Rhizomucor e Verticillium . Na sequência, o potencial hidrolítico dos isolados Penicillium sp. F002 e Rhizomucor sp. F018 foi avaliado sobre óleo de soja comestível e escuma de caixa de gordura, em fermentação em estado sólido, através da quantificação das variáveis: produção de CO2, remoção do teor de óleos e graxas e crescimento da biomassa. Os resultados confirmaram a elevada atividade lipásica extracelular de Penicillium sp. F002 e a elevada atividade lipásica intracelular de Rhizomucor sp. F018. Portanto, o isolado Rhizomucor sp. F018 mostrou potencial para utilização em pesquisas futuras, na forma de células integrais lipásicas, para o tratamento de águas residuais oleosas e como biocatalisador na produção de biodiesel a partir de resíduos oleosos.

ABSTRACT: The use of fungal biomass as a lipase biocatalyst represents an attractive approach for the treatment of oil wastewater and production of biodiesel from oil and residual grease, due to its greater stability, possibility of reuse, and lower cost. In this work, a hundred filamentous fungi were isolated from grease trap and sewage scums, soil, and necrotized plants and insects tissues. The isolates were assessed for growth and lipase activity in the culture basic medium, for extracellular lipase activity, and mineral medium minimum + soybean oil + rhodamine, for intracellular lipase activity, with positive and differential response of 66 of them, including those belonging to the genera Aspergillus , Beauveria , Botrytis , Cladosporium , Colletotrichum , Fusarium , Geotrichum , Penicillium , Rhizomucor , and Verticillium . Following, previously selected Penicillium sp F002 and Rhizomucor sp. F018 isolates were evaluated in solid-state fermentation, for the hydrolytic potential on edible soybean oil and grease trap scum, quantified by: CO2 production, removal of the content of oils and greases, and biomass growth. Results confirmed the high extracellular lipase-activity of Penicillium sp. F002 and the high intracellular lipase activity of Rhizomucor sp. F018. Therefore, the isolated Rhizomucor sp. ECG18 showed potential for use in future research, in the form of whole-cell lipases, for oily wastewater treatment, and as a biocatalyst in the production of biodiesel from oil residues.

LC-MS characterization of valsartan degradation products and comparison with LC-PDA

abstract Valsartan was submitted to forced degradation under acid hydrolysis condition as prescribed by the ICH. Degraded sample aliquots were separated via HPLC using a Hypersil ODS (C18) column (250 x 4.6 mm i.d., 5 µm). Either photodiode array (PDA) detection or mass spectrometry (MS) full scan monitoring of HPLC runs were used. HPLC-PDA failed to indicate Valsartan degradation under forced acid degradation, showing an insignificant peak area variation and that Valsartan apparently remained pure. HPLC-MS using electrospray ionization (ESI) and total ionic current (TIC) monitoring did not reveal any peak variation either, but inspection of the ESI mass spectra showed the appearance of m/z 306 and m/z 352 ions for the same retention time as that of Valsartan (m/z 436). These ions were identified as being protonated molecules of two co-eluting degradation products formed by hydrolysis. These assignments were confirmed by ESI-MS/MS with direct infusion of the degraded samples. The results showed that the use of selective HPLC-MS is essential for monitoring Valsartan degradation. Efficient HPLC separation coupled to selective and structural diagnostic MS monitoring seems therefore mandatory for comprehensive drug degradation studies, particularly for new drugs and formulations, and for method development.

resumo Valsartana (VAL) foi submetida à degradação forçada em meio ácido conforme procedimento descrito no ICH. Os produtos de degradação (PDs) foram monitorados ao longo do tempo de degradação pela técnica de Cromatografia Líquida (LC) utilizando uma coluna Hypersil ODS (C18) (250 x 4,6 mm d.i., 5 µm). A detecção foi feita com dois detectores: espectrofotométrico (PDA) e espectrometria de massas (MS) por corrente iônica total. Ambas as técnicas falharam na identificação dos PDs obtidos ao longo do monitoramento, mostrando insignificantes variações na área do pico e permanecendo com pureza de pico ao longo de toda a eluição. Somente depois da avaliação por íon extraído (XIC), foi possível observar o aumento do íon m/z 306 e m/z 352 exatamente no mesmo tempo de retenção do íon molecular (m/z 436). Estes resultados mostram um caso simples e didático em que somente o uso de um método seletivo de LC-MS pode ser utilizado para monitorar produtos de degradação. Neste trabalho, é apresentado um caso real em que a separação por LC deve ser acoplada a métodos seletivos obtidos por MS, especialmente no estudo de PDs para novos fármacos, formulações e no desenvolvimento de métodos.

Productive performance of dairy cows fed with hydrolyzed sugarcane / Desempenho produtivo de vacas leiteiras alimentadas com cana-de-açúcar hidrolisada

This study aimed to evaluate the productive performance of dairy cows fed with sugarcane treated with 5g kg-1 of calcium oxide (CaO) or hydroxide [Ca(OH)2]. Eight Holstein cows with 638.01±12.52kg of body weight and milk yield of 20.32±1.5kg d-1 were randomly assigned into two 4x4 Latin squares, fed with the following diets composed of corn silage (CS), fresh sugarcane (FS), sugarcane treated with calcium oxide (STCO) or calcium hydroxide (STCH) as only forage. Data collection lasted five days, after 15 days of adaptation to diets and facilities. The dry matter intake (% of body weight) was higher in diets with CS (3.08) compared to those with FS (2.67), STCO (2.73) or STCH (2.73), which did not differ. Diets with CS determined milk production adjusted for 4% fat (20.05kg d-1) similar to diets containing STCO and STCH (18.01 and 17.89kg d-1, respectively) and higher than those with FS (17.33kg d-1). The experimental diets did not alter the composition of milk. The use of sugarcane treated with Ca(OH)2 is a viable option for feeding Holstein cows with average genetic potential for milk production because it allows production and composition similar to milk dairy cows fed with corn silage, besides benefiting the logistics of feeding in the rural properties.

Objetivou-se avaliar o desempenho produtivo de vacas leiteiras alimentadas com cana-de-açúcar tratada com 5g kg-1 de óxido (CaO) ou hidróxido de cálcio [Ca(OH)2]. Foram utilizadas oito vacas da raça Holandesas com 638,01±12,52kg de peso corporal e produção média de leite de 20,32±1,5kg dia-1, distribuídas aleatoriamente em dois quadrados latinos balanceados 4x4, alimentadas com dietas contendo silagem de milho (SM), cana-de açúcar in natura (CIN), cana-de-açúcar tratada com óxido de cálcio (CTOC) ou hidróxido de cálcio (CTHC) como único volumoso. O período de coleta de dados foi de cinco dias, após 15 dias de adaptação às instalações e dietas. O consumo de matéria seca (% do peso corporal) foi superior nas dietas com SM (3,08) em relação àquelas com CIN (2,67), CTOC (2,73) ou CTHC (2,73), as quais não diferiram entre si. Dietas com SM determinaram produção de leite ajustada para 4% de gordura (20,05kg dia-1), similar às dietas contendo CTOC e CTHC (18,01 e 17,89kg dia-1, respectivamente) e superior àquelas com CIN (17,33kg dia-1). As dietas experimentais não alteraram a composição do leite. A utilização da cana-de-açúcar tratada com Ca(OH)2 é uma alternativa alimentar viável para vacas Holandesas com potencial genético médio para produção leiteira, já que possibilita produção e composição do leite similar à vacas alimentadas com silagem de milho, além de beneficiar a logística de alimentação nas propriedades rurais.

Enzyme activity of ß-galactosidase from Kluyveromyces lactis and Aspergillus oryzae on simulated conditions of human gastrointestinal system / Atividade de ß-galactosidase de Kluyveromyces lactis e Aspergillus oryzae, em condições simuladas do sistema gastrintestinal humano

An alternative to relieve the symptoms of lactose intolerance is the intake of the enzyme ?-galactosidase in pharmaceutical dosage forms. The ability of ?-galactosidase produced by Kluyveromyces lactis and Aspergillus oryzae to hydrolyze lactose in simulated conditions of the human gastrointestinal tract was investigated. The experiment was carried out in the optimum temperature for each enzyme activity, 40 and 55°C, respectively, and at the normal human body temperature (37°C) at concentrations of 1.5, 3.0, and 5.0 g/L (enzyme from A. oryzae) or mL/L (enzyme from K. lactis). Both enzymes were completely inactivated under simulated gastric conditions (pH 2). When the enzymes were subjected to simulated small intestine conditions (pH 7.4), lactose hydrolysis has occurred, but at 37°C the percentage was lower than that under the optimal temperatures. At concentrations of 1.5, 3.0, and 5.0 mL/L the enzyme from K. lactis hydrolyzed 76.63%, 88.91% and 94.80% of lactose at 40°C, and 55.99%, 80.91% and 81.53% at 37°C, respectively. In contrast, the enzyme from A. oryzae hydrolyzed 7.11%, 16.18% and 21.29% at 55°C, and 8.4%, 11.85% and 16.43% at 37°C. It was observed that under simulated intestinal conditions, the enzyme from K. lactis was more effective on lactose hydrolysis as compared to the enzyme from A. oryzae. Considering the findings of this study, it is extremely necessary to use an enteric coating on ?-galactosidase capsules so that this enzyme is released only in the small intestine, which is its site of action, thus not suffering the action of the stomach pH.(AU)

Uma das alternativas para amenizar os sintomas da intolerância à lactose é a ingestão de ?-galactosidase em formas farmacêuticas. Neste trabalho avaliou-se a capacidade de hidrólise de ?-galactosidase produzida por Kluyveromyces lactis e Aspergillus oryzae simulando as condições do trato gastrintestinal humano. O teste foi realizado nas temperaturas ótimas de ação para cada enzima, 40 e 55°C, respectivamente, e na temperatura corpórea humana (37°C), nas concentrações de 1,5; 3,0 e 5,0 g/L para a enzima de Aspergillus oryzae ou mL/L para a de Kluyveromyces lactis. Na simulação da condição estomacal humana (pH 2), ambas enzimas foram totalmente inativadas. Quando as enzimas foram submetidas às condições simuladas do intestino delgado (pH 7,4), observou-se hidrólise da lactose, porém, a 37°C, a porcentagem foi menor do que a observada nas temperaturas ótimas de cada enzima. A enzima de K. lactis nas concentrações de 1,5; 3,0 e 5,0 mL/L apresentou hidrólise de 76,63%, 88,91% e 94,80% a 40°C e 55,99%, 80,91% e 81,53%, a 37°C, respectivamente. Nas concentrações 1,5; 3,0 e 5,0 g/L, a porcentagem de hidrólise pela enzima de A. oryzae a 55°C foi de 7,11%, 16,18% e 21,29%. Para esta enzima, nessas concentrações, a hidrólise obtida a 37°C foi 8,4%, 11,85% e de 16,43%. Sob condições intestinais simuladas, a enzima de K. lactis apresentou maior eficiência na hidrólise da lactose quando comparada à enzima de A. oryzae. Considerando-se as etapas avaliadas neste estudo, observa-se que é extremamente necessário o uso de um revestimento entérico em cápsulas de ?-galactosidase, para que esta enzima seja liberada somente no intestino delgado, seu local de ação, não sofrendo, portanto, a ação do pH estomacal.(AU)

Digestibility and nitrogen balance of lambs fed sugarcane hydrolyzed under different conditions as roughage in the diet / Digestibilidade e balanço de nitrogênio em cordeiros alimentados com cana-de-açúcar hidrolisada em diferentes condições como volumoso na dieta

This study aimed to evaluate the digestibility and nitrogen balance (NB) of lambs fed sugarcane hydrolyzed under different conditions. Fifteen Ile de France lambs at, on average, 23.5kg of body weight were evaluated. Treatments were: in natura sugarcane (IN), sugarcane hydrolyzed using 0.6% calcium oxide (CaO) under aerobic condition (AER), and sugarcane hydrolyzed using 0.6% CaO under anaerobic condition (ANA). Therefore, a completely randomized design was constituted with five replicates per treatment. Treatments were supplied to animals along with concentrate. Both hydrolysis conditions aimed to alter the sugarcane fermentation pattern, therefore improving fiber digestibility. Lambs were housed in individual pens and fed with diet allowing 10% of refusals. Refusals, feces and urine were sampled daily during five days. They were collected to determine the digestibility and NB. A higher digestibility of neutral detergent fiber corrected for ash and protein (57.05%), organic matter (85.39%), hemicellulose (72.09%), NB (29.46g day-1 and 2.78g kg-0.75 day-1) and rate of nitrogen absorbed (3.00g kg-0.75 day-1) were observed for lambs fed with ANA than for those fed IN (41.17%, 73.76%, 53.80%, 21.39g day-1, 2.00g kg-0.75 day-1 and 2.22g kg-0.75 day-1, respectively). As roughage, ANA in the lamb diet, optimizes the nitrogen balance and is more efficient to improve the digestibility of some nutrients compared to IN. Whereas AER was as efficient as ANA and IN.

O objetivo deste estudo foi avaliar a digestibilidade e o balanço de nitrogênio (BN) do volumoso cana-de-açúcar hidrolisada sob diferentes condições, na alimentação de cordeiros. Foram utilizados 15 cordeiros Ile de France, em média, com 23,5kg de peso corporal. Os tratamentos foram: cana-de-açúcar in natura, cana-de-açúcar hidrolisada com 0,6% de óxido de cálcio (CaO), sob condição aeróbica e cana-de-açúcar hidrolisada, com 0,6% de CaO, sob condição anaeróbica, constituindo um delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições por tratamento. Os tratamentos foram fornecidos aos animais, juntamente com o concentrado. Ambas as condições das hidrólises tiveram o intuito de alterar o padrão de fermentação da cana-de-açúcar e, com isso, melhorar a digestibilidade de suas fibras. Os cordeiros foram confinados em baias individuais e a dieta foi fornecida permitindo 10% de sobras. Estas sobras foram amostradas diariamente por cinco dias, bem como as fezes e urina foram coletadas para determinar a digestibilidade e o BN. Foi observado, para cordeiros alimentados com ANA, maior digestibilidade da fibra em detergente neutro, corrigido para proteína e cinzas (57,05%), matéria orgânica (85,39%), hemicelulose (72,09%), maior BN (29,46g dia-1 e 2,78g kg-0,75 dia-1) e taxa de nitrogênio absorvido (3,00g kg-0,75 dia-1), em comparação ao IN (41,17%, 73,76% e 53,80%, 21,39g dia-1, 2,00g kg-0.75 dia-1 e 2,22g kg-0.75 dia-1, respectivamente). Como volumoso, ANA otimiza o balanço de nitrogênio e é mais eficiente em melhorar a digestibilidade de alguns nutrientes, comparado à IN. AER tão eficiente quanto ANA e IN.