Chemical profile, anti 5-lipoxygenase and cyclooxegenase inhibitory effects of ginger (Zingiber officinale) rhizome, callus and callus treated with elicitors / Perfil químico, anti-5-lipoxigenase e efeitos inibitórios da ciclooxegenase do rizoma de gengibre (Zingiber officinale), do calo e calos tratados com elicitores

The present study investigated the chemical profiles and evaluated the inhibitory effect against 5-Lipoxygenase (5-Lox) activity for extracts of ginger rhizome, callus, and callus treated with the elicitors; yeast extract (100, 300 and 500 mg/L), glycine (100, 200 and 300 mg/L) and salicylic acid (100 and 200 mg/L). Oils and chloroform: methanol (CM) extracts were prepared by maceration in petroleum ether and CM (1:1, v/v), respectively. Chemical profiles were determined by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) analysis. Oil of the callus recorded higher 5-Lox inhibitory effect (IC50 58.33±4.66 µg/mL) than the oil of rhizome (IC50168.34±15.64 µg/mL) and comparable to that of the positive control; Nordihydroguaiaretic acid (IC50 61.25±1.02 µg/mL). The chemical profile of the callus oil contained large amounts of fatty acids, mainly the unsaturated fatty acid oleic acid (31.11%) and saturated fatty acid palmitic acid (28.56%). Elicitors modified the chemical profile of the callus and ameliorated the anti-5-Lox activity of CM extract of the callus. CM extracts of callus treated with 100 and 300 mg/L yeast extract and 50 mg/L salicylic acid significantly suppressed (P ≤ 0.05) the 5-Lox activity by 33.16%, 25.46% and 16%, respectively as compared to the CM extract of untreated callus. In conclusion, ginger callus could be considered as a valuable dietary supplement in the treatment of various inflammatory disorders.

O presente estudo teve como objetivo investigar os perfis químicos e avaliar o efeito inibitório da atividade da 5-Lipoxigenase (5-Lox) em extratos de rizoma, calo e calo de gengibre tratados com os eliciadores; extrato de levedura (100, 300 e 500 mg / L), glicina (100, 200 e 300 mg / L) e ácido salicílico (100 e 200 mg / L). Extratos de óleos e clorofórmio: metanol (CM) foram preparados por maceração em éter e CM (1: 1, v / v), respectivamente. Os perfis químicos foram determinados por análise de cromatografia gasosa / espectrometria de massa (GC / MS). O óleo do calo registrou maior efeito inibitório de 5-Lox (IC50 58,33 ± 4,66 µg / mL) do que o óleo de rizoma (IC50168,34 ± 15,64 µg / mL) e comparável ao do controle positivo; Ácido nordi-hidroguaiarético (IC50 61,25 ± 1,02 µg / mL). O perfil químico do óleo de calo continha grandes quantidades de ácidos graxos, principalmente o ácido graxo insaturado ácido oleico (31,11%) e ácido graxo saturado palmítico (28,56%). Os elicitores modificaram o perfil químico do calo e melhoraram a atividade anti-5-Lox do extrato de CM do calo. Extratos de CM de calos tratados com 100 e 300 mg / L de extrato de levedura e 50 mg / L de ácido salicílico suprimiram significativamente (P ≤ 0,05) a atividade de 5-Lox em 33,16%, 25,46% e 16%, respectivamente, em comparação com o extrato de CM de calo não tratado. Em conclusão, o calo de gengibre pode ser considerado um suplemento dietético valioso no tratamento de vários distúrbios inflamatórios.

Optimization of asparaginase production from Zymomonas mobilis by continuous fermentation / Otimização da produção de asparaginase de Zymomonas mobilis por fermentação contínua

A asparaginase é uma enzima usada em tratamento clínico como agente quimioterapêutico e em tecnologia de alimentos na prevenção de formação de acrilamida em alimentos fritos e assados. Asparaginase é industrialmente produzida por micro-organismos, principalmente bactérias gram negativas. Zymomonas mobilis é uma bactéria gram negativa que utiliza glicose, frutose e sacarose como fonte de carbono e é conhecida por sua eficiência para produzir etanol, sorbitol, levana, ácido glicônico, e mais recentemente, tem despertado interesse no uso desse micro-organismo na produção de asparaginase. Este trabalho teve como objetivo otimizar a produção de asparaginase de Z. mobilis por fermentação contínua, pelo uso do delineamento experimental e da metodologia da superfície de resposta, testando as variáveis: sacarose, extrato de levedura e asparagina. A condição ótima alcançada, com produção de 117,45 UI L-1 foi na taxa de diluição 0,20 h-1, utilizando 0,5 g L-1 de extrato de levedura, 20 g L-1 de sacarose e 1,3 g L-1 de asparagina. Observou-se que a relação carbono:nitrogênio (1:0,025) exerceu forte influência na resposta da atividade de asparaginase. A utilização de Z. mobilis por fermentação contínua demonstrou ser uma alternativa promissora na produção biotecnológica da asparaginase.

Asparaginase is an enzyme used in clinical treatments as a chemotherapeutic agent and in food technology to prevent acrylamide formation in fried and baked foods. Asparaginase is industrially produced by microorganisms, mainly gram-negative bacteria. Zymomonas mobilis is a Gram-negative bacterium that utilizes glucose, fructose and sucrose as carbon source and has been known for its efficiency in producing ethanol, sorbitol, levan, gluconic acid and has recently aroused interest for asparaginase production. Current assay optimizes the production of Z. mobilis asparaginase by continuous fermentation using response surface experimental design and methodology. The studied variables comprised sucrose, yeast extract and asparagine. Optimized condition obtained 117.45 IU L-1 with dilution rate 0.20 h-1, yeast extract 0.5 g L-1, sucrose 20 g L-1 and asparagine 1.3 g L-1. Moreover, carbon:nitrogen ratio (1:0.025) strongly affected the response of asparaginase activity. The use of Z. mobilis by continuous fermentation has proved to be a promising alternative for the biotechnological production of asparaginase.

Uso de extrato de levedura como fonte de carbono e de mediadores redox, para a degradação anaeróbia de corante azo / Use of yeast extract as source of carbon and redox mediators for the anaerobic degradation of azo dyes

O trabalho investigou a influência do uso do extrato de levedura, fonte dos mediadores redox riboflavina e nicotinamida, na remoção de cor de solução de corante azo Drimaren Azul HF-RL em condições anaeróbias. O trabalho envolveu a execução de ensaios em batelada, em frascos-reatores mantidos a 25 ºC, incubados com o azo-corante e lodo anaeróbio na presença e ausência de fontes de carbono (extrato de levedura ou glicose) e de mediadores redox (riboflavina ou extrato de levedura). O monitoramento da variação temporal de cor, a demanda química de oxigênio (DQO) e ácidos graxos voláteis (AGV) mostraram que a adição de extrato de levedura (0,5 g/L) resultou em eficiências de remoção de cor de 80 a 85 por cento nas primeiras 24 horas de incubação, e que os produtos da degradação do azo-corante foram tóxicos para todo o consórcio anaeróbio, o que resultou em baixas eficiências de remoção de DQO na presença e ausência do extrato de levedura. Os resultados indicaram, ainda, que as eficiências de remoção de cor foram inferiores a 30 por cento na presença de apenas glicose (fonte de carbono) ou riboflavina (mediador redox), indicando que o extrato de levedura atuou simultaneamente como fonte de carbono e de mediadores redox.

This paper investigated the influence of using yeast extract, which is the source of redox mediators riboflavin and nicotinamide, in the decolorization of solutions containing the azo dye Drimaren Blue HF-RL in anaerobic conditions. It involved the incubation of serum bottles kept at 25 ºC and inoculated with the azo-dye, and anaerobic sludge in the presence and absence of carbon source (glucose or yeast extract) and redox mediators (riboflavin and yeast extract). The monitoring of color, chemical oxygen demand (COD) and volatile fatty acids (VFA) showed that the addition of yeast extract (0.5 g/L) resulted in 80 to 85 percent color removal in the first 24 hours of incubation; and that the metabolites of dye degradation were toxic to the anaerobic microorganisms, which led to low COD removal efficiencies either in the presence or absence of yeast extract. The results also showed that the efficiencies of color removal were below 30 percent in the presence of only glucose or riboflavin, indicating that the yeast extract acted simultaneously as source of carbon and redox mediators.