01 - Doutorado - Biotecnologia
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Navegando 01 - Doutorado - Biotecnologia por Assunto "Agro-industrial waste"
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Item Hidrofobização com óleos vegetais e ácido orgânico de celulose extraída de casca de aveiaGiraldo, Gina Alejandra Gil; Oliveira, Suzana Mali de [Orientador]; Orsato, Alexandre; Tischer, César Augusto; Olivato, Juliana Bonametti; Garcia, Patrícia SalomãoResumo: Nos últimos anos tem havido um grande interesse na valorização dos resíduos agroindustriais transofrmando-os em produtos de maior valor agregado, como por exemplo, para a obtenção de celulose Neste trabalho, a celulose extraída da casca de aveia através do branqueamento com ácido peracético foi modificada quimicamente com o objetivo de aumentar a sua hidrofobicidade através da reação de esterificação Foram empregados compostos orgânicos não tóxicos e de fonte renovável, assim como, processos ecoamigáveis, tais como a extrusão reativa e ultrassonicação para a modificação da celulose Numa primeira etapa, foram obtidas amostras de celulose modificadas com óleos vegetais (óleos de soja, girassol e coco), empregando-se o processo de ultrassonicação Numa segunda etapa, a celulose foi modicada com ácido cítrico, empregando os processos de ultrassonicação e extrusão reativa As amostras foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), propriedades térmicas, molhabilidade, capacidade de absorção de água e óleo e propriedades de adsorção de água Tanto nas amostras modificadas com óleo vegetal, quanto nas amostras modificadas com ácido cítrico, pôde-se confirmar a reação de esterificação através do aparecimento de uma nova banda entre 1735-1747 cm-1 nos espectros de FTIR O padrão de cristalinidade não foi afetado nas amostras modificadas, assim como a morfologia das fibras de celulose Todas as amostras modificadas apresentaram menores valores de capacidade de absorção de água, maiores valores para capacidade de absorção de óleo, e maior afinidade por solventes não polares Nossos resultados confirmaram que a modificação da celulose através da reação com compostos orgânicos de baixa toxicidade é benéfica para aumentar a hidrofobicidade da celulose, assim como, o uso da extrusão reativa e da ultrassonicação, como processos ecoamigáveis, simples e com tempos de reação mais curtos podem ser uma alternativa viável para a obtenção da celulose esterificadaItem Produção de lipases a partir do resíduo de malte(2026-06-19) Moreira, Jeferson Henrique; Sartori, Daniele; Rocha, Cristiani Baldo da; Colodi, Franciely Grose; Diniz, Thais Kotelok; Paulo, Eloiza AparecidaResumo: As lipases são enzimas amplamente exploradas pela indústria. Atualmente, essas enzimas são obtidas em sua grande maioria, por microrganismos, dos quais se destacam os fungos filamentosos. Espécies do gênero Aspergillus apresentam relevância na produção de lipases, entretanto, outros gêneros como Talaromyces podem apresentar potencial de produção, mas têm sido pouco explorados. Entre as estratégias de produção, a fermentação em estado sólido (FES), permite o aproveitamento de resíduos agroindustriais, contribuindo para redução de custos e de impactos ambientais. O resíduo de malte é gerado em grande quantidade pela indústria cervejeira e destaca-se como um substrato promissor em razão da sua composição rica em açúcares, fibras e proteínas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi produzir e caracterizar lipases por FES utilizando o resíduo de malte como substrato e quatro linhagens de fungos filamentosos: as linhagens selvagens de Talaromyces sp. UELSr 9.20 e Aspergillus welwitschiae UELAs 15.262 e duas linhagens mutantes desse isolado, A. welwitschiae UELAs 15.262/35 e A. welwitschiae UELAs 15.262/50. Os resultados da análise filogenética obtidos com base na região parcial ITS e ß-tubulina (BenA) demonstraram que Talaromyces sp. UELSr 9.20 revelou alta similaridade com a espécie Talaromyces rubidus. A FES conduzida a 35 °C por 6 dias para as linhagens de A. welwitschiae e a 28 °C por 10 dias para T. rubidus UELSr 9.20, indicou produção de lipases por todas as linhagens (441,42 U/g – T. rubidus UELSr 9.20, 506,34 U/g - A. welwitschiae UELAs 15.262, 545,23 U/g - UELAs 15.262/35 e 397,62 U/g - UELAs 15.262/50). O perfil eletroforético entre as linhagens de A. welwitschiae foram similares, com a presença de uma banda de maior intensidade com aproximadamente 45 kDa, para T. rubidus UELSr 9.20 foi possível observar uma banda proteica majoritária com aproximadamente 66 kDa. As lipases obtidas de ambas linhagens demonstraram maior atividade em pH 7,0, e 30 °C representou a melhor temperatura para atividade de lipases obtidas de A. welwitischiae UELAs 15.262, enquanto que, 40 °C foi a melhor temperatura para as lipases de T. rubidus UELSr 9.20. Com a melhor condição de pH e temperatura a atividade de lipases de A. welwitischiae UELAs 15.262 subiu de 506,34 U/g para 592,92 U/g e para T. rubidus UELSr 9.20 de 441,42 U/g para 523,71 U/g. A aplicação de 20 U do extrato bruto enzimático dessas duas linhagens em Tween 20 solidificado, demonstrou atividade de lipases na primeira hora de ensaio e aumento no índice enzimático durante as 24 horas de avaliação. Os resultados demonstraram potencial das linhagens para produção de lipases a partir de resíduo de malte e fornece características que podem auxiliar em futuras aplicações.Item Soforolipídios: produção sustentável e aplicação no desenvolvimento de nanopartículas e filmes biodegradáveis antimicrobianos(2023-02-16) Silveira, Victória Akemi Itakura; Celligoi, Maria Antonia Pedrine Colabone; Oliveira, Suzana Mali de; Rocha, Cristiani Baldo da; Kobayashi, Renata Katsuko Takayama; Pedrão, Mayka ReghianySoforolipídios têm se destacado como a classe de biossurfactantes com maior potencial para aplicação comercial, devido seus altos rendimentos de produção e por apresentar múltiplas propriedades, destacando a sua potente ação antimicrobiana. Apesar disso, os altos custos relacionados ao seu processo de produção ainda são um obstáculo para sua competitividade econômica. Assim, a utilização de resíduos agroindustriais pode levar a uma queda considerável do valor, além de contribuir para uma economia circular e sustentável. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo produzir soforolipídios a partir de substratos de primeira e segunda geração, desenvolver nanopartículas de prata utilizando soforolipídios (AgNP-SL) e filmes biodegradáveis antimicrobianos de ácido polilático e amido, para aplicações em embalagens de alimentos. A melhor condição da hidrólise enzimática dos resíduos alimentares foi obtida com concentração de 1% (m/v) de amilase, protease e lipase por 2h a 30 ºC, atingindo uma liberação máxima de glicose de 40 g/L. Esse hidrolisado foi utilizado para produção de soforolipídios, obtendo-se uma produção de 134,8 g/L, rendimento de 0,34 g/g e produtividade de 0,85 g/L/h ao final de 160 h, valores estes comparáveis com a fermentação de primeira geração que obteve 144,1 g/L de soforolipídios, rendimento de 0,23 g/g e produtividade de 0,79 g/L/h. Posteriormente, filmes de ácido polilático com soforolipídios foram desenvolvidos, demonstrando que o biossurfactante atuou como agente plastificante, melhorando a elasticidade e flexibilidade dos filmes, assim como conferiu propriedades antimicrobianas contra Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus e Salmonella spp. A síntese de AgNP-SL gerou nanopartículas com boa estabilidade coloidal, distribuição homogênea e com atividade antibacteriana contra Escherichia coli e S. aureus. A incorporação de AgNP-SL em filmes nanocompósitos de amido resultou em filmes com atividade antimicrobiana contra E. coli, S. aureus e Salmonella spp., a qual foi potencializada pela adição combinatória com ácido tartárico. Os resultados encontrados comprovam a viabilidade e o enorme potencial dos resíduos de alimentos como substrato alternativo para a produção de soforolipídios, não apenas pelo custo-benefício, mas também para contribuir com um bioprocesso mais sustentável. Os soforolipídios também demonstraram seu carácter multifuncional, podendo atuar na síntese biológica de nanopartículas, como também como agente bioativo em filmes, sendo utilizado para melhorar as propriedades estruturais e antimicrobianas no controle eficaz de patógenos de origem alimentar.