Uso de quitina e quitosana como adsorventes de amônia de efluentes aquícolas: revisão de literatura / Use of chitin and quitosan as adsorvents of ammonia of aquaculture effluents: a literature review / Uso de quitina y quitosana como adsorbentes de amonia de efluentes acuícolas: revisión de literatura

Os resíduos provenientes da aquicultura são derivados da ração e da excreção dos peixes e podem estar sedimentados, suspensos ou dissolvidos, ocasionando elevados valores de DBO, DQO, nitrogênio e fósforo. A produção de camarões no Brasil tem gerado elevadas quantidades de resíduos sólidos, tendo em vista que os exoesqueletos dos camarões correspondem a cerca de 40% do seu peso total, resultando num forte impacto ambiental. Diversas pesquisas envolvendo a quitina estão sendo desenvolvidas na área de tratamento de água, devido principalmente a sua capacidade de formar filme, sendo utilizada em sistemas filtrantes. Este polissacarídeo também pode ser utilizado como agente floculante no tratamento de efluentes, como adsorvente na clarificação de óleos, e principalmente na produção de quitosana. Atualmente a quitosana possui aplicações multidimensionais, desde áreas como a nutrição humana, biotecnologia, ciência dos materiais, indústria farmacêutica, agricultura, terapia genética e proteção ambiental. A quitosana é muito eficiente na remoção de poluentes em diferentes concentrações. Apresenta alta capacidade e grande velocidade de adsorção, boa eficiência e seletividade tanto em soluções que possuem altas ou baixas concentrações. O uso da biotecnologia, através do processo de adsorção utilizando adsorventes naturais e baratos, como a quitina e quitosana, minimiza os impactos ambientais da aquicultura tanto em relação aos provocados pelo lançamento de efluentes no meio ambiente quanto aos causados pelo descarte inadequado dos resíduos do processamento de camarões.(AU)

Aquaculture residues are derived from fish feed and excretion and may be sedimented, suspended or dissolved, resulting in high BOD, COD, nitrogen and phosphorus values. Shrimp production in Brazil has generated high amounts of solid waste, since shrimp exoskeletons account for about 40% of their total weight, resulting in a strong environmental impact. Several researches involving chitin are being developed in the area of water treatment, mainly due to its ability to form film, being used in filter systems. This polysaccharide can also be used as a flocculating agent in the treatment of effluents, as an adsorbent in the clarification of oils, and especially in the production of chitosan. Currently, chitosan has multidimensional applications, from areas such as human nutrition, biotechnology, materials science, pharmaceutical industry, agriculture, gene therapy and environmental protection. Chitosan is very efficient in the removal of pollutants at different concentrations. It presents high capacity and high adsorption velocity, good efficiency and selectivity both in solutions that have high or low concentrations. The use of biotechnology, through the adsorption process using natural and cheap adsorbents such as chitin and chitosan, minimizes the environmental impacts of aquaculture both in relation to those caused by the release of effluents into the environment and those caused by the inappropriate disposal of processing residues of shrimps.(AU)

Los residuos procedentes de la acuicultura se derivan de la ración y de la excreción de los peces y pueden estar sedimentados, suspendidos o disueltos, ocasionando elevados valores de DBO, DQO, nitrógeno y fósforo. La producción de camarones en Brasil ha generado grandes cantidades de residuos sólidos, teniendo en cuenta que los exoesqueletos de los camarones corresponden a cerca del 40% de su peso total, resultando en un fuerte impacto ambiental. Varias investigaciones involucrando la quitina se están desarrollando en el área de tratamiento de agua, debido principalmente a su capacidad de formar película, siendo utilizada en sistemas filtrantes. Este polisacárido también puede ser utilizado como agente floculante en el tratamiento de efluentes, como adsorbente en la clarificación de aceites, y principalmente en la producción de quitosana. Actualmente la quitosana posee aplicaciones multidimensionales, desde áreas como la nutrición humana, biotecnología, ciencia de los materiales, industria farmacéutica, agricultura, terapia genética y protección ambiental. La quitosana es muy eficiente en la eliminación de contaminantes en diferentes concentraciones. Presenta alta capacidad y gran velocidad de adsorción, buena eficiencia y selectividad tanto en soluciones que poseen altas o bajas concentraciones. El uso de la biotecnología, a través del proceso de adsorción utilizando adsorbentes naturales y baratos, como la quitina y quitosana, minimiza los impactos ambientales de la acuicultura tanto en relación a los provocados por el lanzamiento de efluentes en el medio ambiente en cuanto a los causados por el descarte inadecuado de los residuos del procesamiento de camarones.(AU)

Preparação e caracterização de nanocarreadores de beta-lactose à base de pectina e lisozima / Preparation and characterization of beta-lactose nanocarriers based on pectin and lysozyme

O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar nanocarreadores via auto-organização a partir da pectina de citros e lisozima para o encapsulamento da ß-lactose. Foram estudadas três condições de interação entre os biopolímeros variando a razão molar pectina/lisozima (3:1, 2:1, 1:1, 1:2 e 1:3), o pH e o tempo de aquecimento. A confirmação da interação foi determinada por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e por calorimetria de varredura diferencial (DSC). Os espectros de infravermelho evidenciaram que ligações de hidrogênio foram as principais forças envolvidas na formação dos nanocarreadores e sugeriram a ausência de ß-lactose livre na superfície das nanopartículas. Os termogramas evidenciaram que as nanopartículas formadas na presença de ß-lactose têm maior estabilidade térmica do que as nanopartículas sem ß-lactose. Para ambas as formulações estudadas, na presença e na ausência de ß-lactose, a formação das nanopartículas ocorreu entre os valores de pKa e ponto isoelétrico (pI) da pectina e lisozima, respectivamente, sendo a melhor razão de interação pectina/lisozima 1:2, em pH 10, a 80 ºC por 30 min. As nanopartículas foram formadas via auto-organização e todos as partículas apresentaram distribuição de tamanho homogênea, formato esférico, diâmetro inferior a 100 nm e carga superficial negativa. A morfologia e o tamanho das partículas pouco alteraram com a incorporação da -lactose. A eficiência de encapsulação (EE) da ß-lactose foi superior a 96% para as concentrações estudadas. Ensaios preliminares in vitro, em células epiteliais de câncer de cólon (HCT-116), evidenciaram que as nanopartículas formadas são capazes de adentrar no meio intracelular, possivelmente, por via endocitose

This work aimed to prepare and characterize nanocarriers via self-assembly using citrus pectin and lysozyme for ß-lactose encapsulation. Three interaction conditions between the biopolymers were studied, varying the pectin/lysozyme molar ratio (3:1, 2:1, 1:1, 1:2 and 1:3), pH and heating time. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and differential scanning calorimetry (DSC) determined the interaction's confirmation. The infrared spectra showed that hydrogen bonds were the main forces involved in the formation of nanocarriers and suggested the absence of free ß-lactose on the surface of the nanoparticles. The thermograms showed that nanoparticles formed in the presence of ß-lactose have greater thermal stability than nanoparticles without ß-lactose. For both formulations studied, in the presence and absence of lactose, the formation of nanoparticles occurred between the pKa and isoelectric point (pI) values of pectin and lysozyme, respectively, with the best pectin/lysozyme interaction molar ratio 1:2, at pH 10, at 80 °C for 30 min. Nanoparticles were formed via self-assembly, and all particles presented homogeneous size distribution, spherical shape, diameter less than 100 nm, and negative surface charge. The morphology and size of the particles changed little with the incorporation of ß-lactose. The encapsulation efficiency (EE) of ß-lactose was higher than 96% for the concentrations studied. Preliminary in vitro assays in colon cancer epithelial cells (HCT-116) showed that the nanoparticles formed are capable of entering the intracellular medium, possibly via endocytosis

Evaluation of eggshell membrane as an alternative biopolymeric matrix for delivery of nimesulide / Avaliação da membrana da casca do ovo como uma matriz biopolimérica alternativa para entrega de nimesulida / Evaluación de la membrana de la cáscara de huevo como una matriz de biopolímero alternativa para la administración de nimesulida

SUMMARY Introduction: Eggshell membrane (ESM) is a tissue found between the eggshell and the albumen of eggs that has attractive properties for use in drug delivery systems. Aim: To incorporate in ESM and used it as a model drug in release studies. The color change and FTIR analysis of the biopolymer proved the incorporation of nimesulide in ESM. Results: The drug uptake was 176.83 and 122.69 mg g-1 by natural and cross-linked ESM. Release studies were carried out using a spectrophotometric flow system in simulated intestinal fluid pH 7.4. The release profiles showed that after 60 minutes 54.55 and 42.58 % of the drug were released from natural and cross-linked ESM, respectively. Kinetics parameters indicated that drug release was better described by the Higuchi model and through a non-Fickian release. Conclusion: Considering these results is proved that ESM has the potential to become a polymeric matrix for drug release systems.

RESUMO Introdução: a membrana da casca do ovo (MCO) é um tecido encontrado entre a casca e o albúmen de ovos que possui propriedades atrativas para uso em sistemas de liberação de fármacos. Objetivo: incorporar à MCO e utilizá-la como fármaco modelo em estudos de liberação. Mudança de coloração e análises de FTIR do biopolímero comprovaram a incorporação da nimesulida na MCO. A incorporação do fármaco foi de 176,83 e 122,69 mg g-1 na MCO natural e reticulada, respectivamente. Resultados: os estudos de liberação foram realizados usando um sistema de fluxo espectrofotométrico em fluido intestinal simulado pH 7,4. Os perfis de liberação mostraram que após 60 minutos 54,55 e 42,58 % do medicamento foram liberados da MCO natural e reticulada, respectivamente. Os parâmetros cinéticos indicaram que a liberação do fármaco foi mais bem descrita pelo modelo de Higuchi e por meio de uma liberação não Fickiana. Conclusão: considerando estes resultados, fica comprovado que a MCO tem potencial para se tornar uma matriz polimérica para sistemas de liberação de fármacos.

RESUMEN Introducción: La membrana de cáscara de huevo (MCH) es un tejido que se encuentra entre la cáscara de huevo y la albúmina de los huevos que tiene propiedades atractivas para su uso en sistemas de administración de fármacos. Objetivo: Incorporar en MCH y utilizarla como fármaco modelo en estudios de liberación. El cambio de color y el análisis FTIR del biopolímero demostraron la incorporación de nimesulida en MCH. Resultados: La captación del fármaco fue de 176,83 y 122,69 mg g-1 por MCH natural y reticulado. Los estudios de liberación se llevaron a cabo utilizando un sistema de flujo espectrofotométrico en líquido intestinal simulado pH 7,4. Los perfiles de liberación mostraron que después de 60 minutos el 54,55 y el 42,58 % del fármaco se liberó de la MCH natural y reticulada, respectivamente. Los parámetros cinéticos indicaron que la liberación del fármaco se describió mejor mediante el modelo de Higuchi y mediante una liberación no Fickian. Conclusión: De acuerdo con estos resultados, el MCH tiene el potencial de convertirse en una matriz polimérica para sistemas de liberación de fármacos.

Sugarcane biopolymer as a guide tube in the regeneration of peripheral nerves in rats / Biopolímero de caña de azúcar como tubo guía en la regeneración de nervios periféricos en ratones

SUMMARY: Peripheral nerve regeneration is a serious clinical problem. The goal of this work was to evaluate comparatively a biopolymer tube of sugarcane with an expanded polyethylene tube as a tube guide in peripheral nerve regeneration. Fourteen male albino Wistar rats were used, separated into three different groups: control (CG), lesion + polyethylene tube (PG) and lesion + sugarcane biopolymer (SBG). At 60 days old, animals from the PG and SBG underwent surgery for tubulization of the sciatic nerve, and 60 days after the injury they were sacrificed for collection of the nerve. In the analysis of the number of nerve fibers, a smaller number was seen in the PG and SBG groups compared to the CG, no difference was seen between the PG and SBG groups (p<0.05). With regard to the number of blood vessels, the SBG group had a larger number than the CG and PG groups (p<0.05). The SBG also presented increase on axonal diameter and G -ratio compared to PG (p<0.05). Taken together these data revealed that biopolymer tube favors a suitable environment for peripheral nerve regeneration.

RESUMEN: La regeneración nerviosa periférica es un problema clínico grave. El objetivo de este trabajo fue evaluar comparativamente un tubo de biopolímero de caña de azúcar con un tubo de polietileno expandido, como guía de tubo en la regeneración de nervios periféricos. Se utilizaron dieciocho ratas Wistar albinas macho, separadas en tres grupos: control (CG), lesión + tubo de polietileno (PG) y lesión + biopolímero de caña de azúcar (SBG). A los 60 días de edad, los animales del PG y SBG fueron sometidos a una cirugía para la tubulización del nervio ciático, y 60 días después de la lesión fueron sacrificados para la recolección del nervio. En el análisis del número de fibras nerviosas, se observó un número menor en los grupos PG y SBG en comparación con el CG; no se observaron diferencias entre los grupos PG y SBG (p <0,05). Con respecto al número de vasos sanguíneos, el grupo SBG tuvo un número mayor que los grupos CG y PG (p <0,05). El SBG también presentó un aumento en el diámetro axonal y la proporción G en comparación con PG (p <0,05). En conjunto, estos datos revelaron que el tubo de biopolímero favorece un entorno adecuado para la regeneración de nervios periféricos.

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.

Treatment of tympanic membrane perforation using bacterial cellulose: a randomized controlled trial / Tratamento do tímpano perfurado com enxerto de celulose bacteriana: ensaio clínico controlado e randomizado

ABSTRACT INTRODUCTION: Promising treatments for tympanic membrane perforation closure have been studied. Therapies derived from tissue engineering probably eliminate the need for conventional surgery. Bacterial cellulose is presented as an alternative that is safe, biocompatible, and has low toxicity. OBJECTIVES: To investigate the effect on healing of direct application of a bacterial cellulose graft on the tympanic membrane compared to the conventional approach with autologous fascia. METHODS: Randomized controlled trial. Forty patients with tympanic membrane perforations secondary to chronic otitis media were included, and were randomly assigned to an experimental group (20), treated with a bacterial cellulose graft (BC) and control group (20), treated with autologous temporal fascia (fascia). We evaluated the surgical time, hospital stay, time of epithelialization and the rate of tympanic perforation closure. Hospital costs were compared. The statistical significance level accepted was established at p < 0.05. RESULTS: The closure of perforations was similar in both groups. The average operation time in the fascia group was 76.50 min versus 14.06 min bacterial cellulose in the group (p = 0.0001). The hospital cost by the Brazilian public health system was R$ 600.00 for the bacterial cellulose group, and R$ 7778.00 for the fascia group (p = 0.0001). CONCLUSION: Bacterial cellulose grafts promoted the closure of the tympanic membrane perforations, and were demonstrated to be innovative, effective, safe, minimally invasive, efficacious and to have a very low cost.

RESUMO INTRODUÇÃO: Tratamentos promissores para o fechamento da perfuração da membrana timpânica vêm sendo estudados. Terapias provenientes de engenharia de tecidos provavelmente eliminarão a necessidade de uma intervenção cirúrgica convencional. A celulose bacteriana apresenta-se como uma alternativa por ser segura, de baixa toxicidade, biocompatível. OBJETIVOS: Investigar o efeito da aplicação direta do enxerto da celulose bacteriana na cicatrização de perfurações da membrana timpânica, comparado ao procedimento convencional com fáscia autóloga. MÉTODO: Incluíram-se 40 pacientes com perfuração da membrana timpânica por otite média crônica simples. Randomizados de 1 a 40, onde os ímpares (20) foram tratados com enxerto de celulose bacteriana (CB), e os pares (20), com enxerto de fáscia temporal autóloga (fáscia). Estudo clínico controlado e randomizado. O tempo cirúrgico e de hospitalização foram o tempo de epitelização e custos hospitalares. RESULTADOS: O fechamento das perfurações foi semelhante nos dois grupos. O tempo médio da cirurgia no grupo fáscia foi de 76,50 minutos e de 14,06 minutos no grupo com celulose bacteriana (p = 0,0001). O custo hospitalar pela tabela do SUS foi de R$ 600,00 para o grupo CB e R$ 7.778,00 para o grupo fáscia (p = 0,0001). CONCLUSÃO: A celulose bacteriana promoveu o fechamento da perfuração do tímpano, mostrando-se inovador, seguro, eficaz, efetivo, minimamente invasivo e de baixo custo.

Efeitos da luz emitida por diodos (LED) e dos compostos de quitosana na cicatrização de feridas - Revisão Sistemática / Effects of Light emitting diode (LED) and Chitosan compounds in Wound healing - systematic review

A reparação de feridas constitui um processo complexo, que envolve fatores externos e internos do tecido local, seguindo fases que vão desde a proliferação celular, passando pela angiogênese até o fechamento total da ferida com a reepitelização, A quitosana e a fototerapia por luz emitida por diodo (LED? Light Emiting Diode) são duas terapias que estimulam o reparo tecidual, O presente estudo teve como objetivo realizar revisão bibliográfica acerca dos efeitos cicatricial do LED e da Quitosana de forma isolada e associada, Uma busca na literatura foi realizada utilizando uma variedade de fontes, incluindo base de dados on line, A busca em bancos de dados possibilitou a seleção de 15 artigos sobre o efeito do LED na cicatrização e 17 artigos sobre os efeitos cicatrizantes da quitosana, Não foram encontrados nesta revisão artigos que relatassem a associação dos dois procedimentos na cicatrização, Os artigos analisados mostram os efeitos positivos e isolados do LED e de compostos à base de quitosana na aceleração do processo cicatricial, Observou-se falta de padronização nos estudos quanto as variáveis analisadas, Sugerem-se novos estudos que avaliem a eficácia da associação dos dois procedimentos: LED e Quitosana...

The wound repair is a complex process that involves external and internal factors of the local tissue following phases which goes from cell proliferation, angiogenesis, and complete wound closure with reepithelization. Chitosan and light emitting diode (LED) are two therapies that stimulate tissue repair. The aim of this work was to review the literature on the healing effects of these therapies either together or separately. A search was performed using various sources of information, including online databases. The search allowed the selection of 15 papers about the LED effect in healing and 17 about healing effects of chitosan. It was not found information about the combined effect of the two treatments in healing. The content of the studies confirmed the positive effects of LED and chitosan isolated therapies accelerating the wound healing. It was verified a lack of standardization in the studies and the analyzed variables. It is suggested further studies to evaluate the efficacy of the associating of both LED and Chitosan procedures...

Prospecção quantitativa e qualitativa de uma nova fonte renovável de quitosana / Quantitative and qualitative exploration of a new renewable source of chitosan

A quitosana é um biopolímero funcional com grande potencial de desenvolvimento, podendo gerar diferentes tipos de materiais com variadas funções. Conforme modificações na sua estrutura, a quitosana tem encontrado aplicações nas mais diversas áreas, possuindo um grande leque de aplicações. Apesar do crescente uso da quitosana e do aumento das pesquisas por novas aplicações, a prospecção de outras opções de fontes (que não crustáceos) de quitosana não têm sido consistentemente apresentadas. O objetivo do presente projeto é realizar a prospecção quantitativa e qualitativa de uma nova fonte renovável de quitosana. Temos como uma fonte alternativa para a produção de quitosana, os blatódeos que são comumente conhecidos como baratas. Eles são organismos terrestres que apresentam uma reprodução consideravelmente rápida, se adaptam aos mais variados ambientes e tem o custo de criação baixíssimo devido à sua fácil adaptação ao ambiente e alimentação. Além disso, os blatódeos não possuem sazonalidade, e ainda realizam ecdises, podendo-se utilizar as exúvias para a produção de quitosana. Foram determinados o processo e o rendimento do processo de obtenção de quitosana a partir de blatódeos (Phoetalia pallida). Os blatódeos foram submetidos a tratamento com solução de hidróxido de sódio 50% (p/v) em temperatura de 120 ºC por sete tempos diferentes (1, 2, 3, 6, 10 e 20 horas). As quitosanas obtidas foram caracterizadas mediante técnicas de espectroscopia no Infravermelho (FTIR), comportamento térmico (TG/DTG e DSC), difração de raios-x, viscosimetria e teste de solubilidade. A obtenção de quitosana a partir de blatódeos apresentou vantagens em relação à produção a partir de crustáceos: reduzido número de etapas do processo e dispensa o tratamento com HCl, que é um poluente. O processo de obtenção de quitosana teve rendimento de aproximadamente 15%, variando de acordo com o tempo de reação. De uma maneira geral, as quitosanas de barata apresentaram características semelhantes à quitosana de camarão

Chitosan is a functional biopolymer with great development potential, which can generate different types of materials with several purposes. Depending on changes in its structure, chitosan has found applications in several areas, having a wide range of applications. Despite the increasing use of chitosan and the increase in research for new applications, the exploration of other options as sources of chitosan (other than shellfish) have not been consistently shown. The goal of this project is to conduct a quantitative and qualitative exploration of a new renewable source of chitosan. Blattaria, commonly known as cockroaches, are an alternative source for the production of chitosan. They are terrestrial organisms that present a considerably fast reproduction, adapt to many different environments and have a very low cost of growing, due to its easy adaptation to the environment and food. Moreover, the cockroaches don´t present seasonality and still perform ecdysis, where the exuvia can be used to produce chitosan. The process and the efficiency of the process of obtaining chitosan from the cockroaches, Phoetalia pallida, were determined: they were treated with a solution of sodium hydroxide 50% (w / v) at a temperature of 120 °C for seven different time periods (1, 2, 3, 6, 10 and 20 hours). Chitosans obtained therefrom were characterized by Infrared spectroscopy (FTIR), thermal behavior (TG / DTG and DSC), x-ray diffraction, viscosimetry and solubility test. Obtaining chitosan from cockroaches showed advantages over the production from shellfish: reduced number of process steps and not requiring treatment with HCl, which is a pollutant. The process of obtaining chitosan showed an efficiency of approximately 15%, depending upon the reaction time. In general, the cockroach chitosan showed characteristics similar to shrimp chitosan

Hidroxiapatita e quitosana isoladas e associadas à medula óssea no reparo do tecido ósseo em coelhos. Estudo histológico e morfométrico / Hydroxyapatite and chitosan isolated and associated with bone marrow in repair of bone tissue in rabbits. Histological and morfometric study

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o processo de regeneração óssea em coelhos através da utilização da hidroxiapatita e da quitosana isoladas e associadas à medula óssea. Foram utilizados 20 coelhos adultos, de ambos os sexos, da raça Nova Zelândia e pesando em média 3,0±0,4kg. Os animais foram divididos ao acaso de acordo com dois momentos experimentais, sendo que 10 animais foram submetidos à eutanásia 30 dias após a cirurgia, e 10, 60 dias após a cirurgia. Foram utilizados quatro implantes que constituíram os grupos. Os materiais foram introduzidos em defeitos criados cirurgicamente na metáfise proximal (MP) e distal (MD) de cada fêmur, de modo que a quitosana foi introduzida na MP e a hidroxiapatita na MD do membro esquerdo e, no membro direito, além dos implantes, foi adicionada medula óssea. Na avaliação histológica descritiva comparativa, constatou-se que os grupos QUI e QUIMO, em ambos os momentos estudados, estimularam reações mais acentuadas e aceleraram o reparo ósseo. Na análise morfométrica, os grupos QUI e QUIMO diferiram estatisticamente dos outros grupos, tendo sido observada maior formação óssea (P<0,05).

The aim of this research was to evaluate the process of bone regeneration in rabbits by the use of hydroxyapatite and chitosan only and associated with bone marrow. Twenty male and female rabbits, New Zealand breed and weighing in average 3.0±0.4kg were used. Animals were randomly divided according with two experimental moments, being 10 animals euthanized 30 days after surgery, and 10 euthanized 60 days after surgery. Four implants that constituted the groups were used. Materials were introduced into the proximal (MP) and distal metaphysis (MD) of each femur, so that chitosan was introduced into the MP and hydroxyapatite into the MD of the left limb, and in the right limb bone marrow was added beyond the implants. At the comparative descriptive histological evaluation, it was found that the QUI and QUIMO groups in both periods stimulated more pronounced reactions and accelerated bone repair. In morphometric analysis, QUI and QUIMO groups differed statistically from the other, has been shown greater bone formation (P<0.05).

CARACTERIZAÇÃO DO ALGINATO PRODUZIDO POR Pseudomonas mendocina / CHARACTERIZATION OF ALGINATE PRODUCED BY Pseudomonas mendocina

O objetivo deste estudo foi avaliar a produção de alginato por Pseudomonas mendocina à partir dos substratos glicerol, sacarose e glicose. Nessa etapa do estudo comparou-se o rendimento de bioconversão e a produtividade do processo fermentativo, além das características físico-químicas dos materiais produzidos à partir dos substratos utilizados. Os melhores resultados em termos de rendimento e bioconversão foram observados quando o biopolímero foi produzido tendo sacarose como fonte de carbono. Observou-se que os biopolímeros produzidos apresentaram composição química similar e que as características reológicas do meio de cultura dependem da fonte de carbono utilizada.

Análisis de las polihidroxialcanoato sintasas (PhaC1 y PhaC2) en una cepa de Pseudomonas fluorescens IBUN S1602, aislada en suelos colombianos / Analysis of polyhydroxyalkanoate synthases (PhaC1 and PhaC2) in a strain of Pseudomonas fluorescens IBUN S1602 isolated from Colombian soil

La cepa Pseudomonas fluorescens IBUN S1602 conforma el grupo de aislamientos provenientes de suelos colombianos de caña de azúcar, que acumula polihidrioxialcanoato (PHA), fue seleccionada como promisoria para escalamiento comercial por tener afinidad por sustratos alternativos y económicos como el glicerol, aceites usados, suero de leche, entre otros. Dada la importancia de la enzima sintasa en la síntesis de los PHAs, en el presente trabajo se realizó el análisis molecular de los genes phaC1 y phaC2 que codifican las enzimas sintasas tipo II (PhaC1 y PhaC2). Para la obtención de los amplímeros requeridos en la secuenciación, se utilizó la técnica de PCR bajo condiciones estandarizadas para iniciadores diseñados reportados en las bases de datos. Se identificaron dos fragmentos de 1680 pb y 1683 pb correspondientes a phaC1 y phaC2. El análisis comparativo de las secuencias proteicas resultantes de estos genes demuestra que la sintasa IBUN S1602 contiene la región α/β hidrolasa y 8 residuos de aminoácidos conservados, que son características de las sintasas examinadas a nivel mundial. Se analizó la estructura enzimática a nivel primario y se predijo la secundaria. Se concluyó que las sintasas de la cepa Pseudomonas fluorescens IBUN S1602 presentan alta homología con las sintasas tipo II que se reportan para Pseudomonas. Los resultados obtenidos contribuyen al entendimiento básico de la biosíntesis de PHA, la cual permitirá, en un futuro, el aumento de la calidad de PHA debida a la modulación del nivel de sintasa que se exprese en un organismo recombinante, con el fin de variar el peso molecular del biopolímero, propiedad esencial en el estudio de aplicaciones industriales.

The strain Pseudomonas fluorescens IBUN S1602 forms the group of isolates from colombian sugarcane soil´s, which accumulates polyhydroxyalkanoate biopolymer (PHA) and was selected as promising for commercial scale by having affinity for economic and alternative substrates such as glycerol, oils, whey, among others. Given the importance of the synthase enzyme in the synthesis of PHAs, was realized the molecular analysis of genes phaC1 and phaC2 which encode type II synthases (PhaC1 y PhaC2). To obtain the amplimers required in the sequencing, was used the PCR technique under standardized conditions for primers designed based on the updated review in databases. Were identified two fragments of 1680 bp and 1683 bp for phaC1 and phaC2. Comparative analysis of the resulting protein sequences of these genes shows that the IBUN S1602 synthases containing the region α/β hydrolase and 8 conserved amino acid residues that are characteristic of synthases examined worldwide. Enzyme structure was analyzed at the primary level and was predicted the secondary. It is concluded that synthase strain Pseudomonas fluorescens IBUN S1602 has high homology with type II synthases that are reported for Pseudomonas. The results contribute to basic understanding of the biosynthesis of PHA, and will allow in the future, increasing the quality of PHA due to modulation of the level of synthase is expressed in a recombinant organism, in order to vary the weight molecular biopolymer, an essential property in the study of industrial applications.

Uso de caldo de cana-de-açúcar para produção de levana por Zymomonas mobilis CCT4494 / Sugarcane juice use for levan production by zymomonas mobilis CCT4494

A levana é um exopolissacarídeo constituído por unidades de frutose, unidas pó ligações β(2 → 6), sintetizado por vários microrganismos durante a fermentação de um meio de cultura à base de sacarose, extrato de levedura e sais minerais. Este biopolímero possui diversas aplicações tanto na área de alimentos (fixador de cores e sabores, espessante e estabilizante de vários alimentos) como também na farmacêutica (substituto de plasma sanguíneo, imunomodulador, anticarcinogênico e hipocolesterolêmico). Objetivou-se, com este trabalho, realizar um estudo comparativo da produção de levana a partir de Zymomonas mobilis CCT 4494, utilizando os meios de fermentação sintético e o caldo de cana-de-açúcar, por este ser considerado um substrato de baixo custo comercial para o processo fermentativo, devido a sua abundância e facilidade de obtenção no Brasil. Os resultados obtidos indicaram que o caldo de cana-de-açúcar, utilizado como meio de cultura alternativo, é uma matéria-prima adequada para a fermentação por Zymomonas mobilis CCT 4494, pois a sua composição possibilitou a obtenção de rendimentos de levana superiores ou semelhantes às concentrações de sacarose testadas com o meio sintético.

Levan is an exopolysaccharide constituted by fructose units, β(2 → 6) linked, synthesized by several microorganisms during fermentation of a culture medium containing sucrose, yeast extract and mineral salts. This biopolymer has various applications as much in food area (colors and flavors fixer, thickener and stabilizer of several foods) as in pharmaceutical one (blood plasma replacement, immunomodulator, anticarcinogenic and hypocholesterolemic). The study was aimed at providing a comparative study of the production of levan from Zymomonas mobilis CCT 4494, using fermentation media sinthetic and sugarcane juice as this is considered a low cost substrate for the commercial fermentation process, due to its abundance and easy availability in Brazil. The results obtained indicated that the sugarcane juice, used as alternative culture medium, is an appropriate raw material for fermentation by Zymomonas mobilis CCT 4494 since its composition made possible the obtainment of levan yields higher or similar to the sucrose concentrations tested with the best synthetic medium.

Avaliação da mutagenicidade e antimutagenicidade de um biopolímero extraído do microorganismo Agrobacterium radiobacter em camundongos Swiss / Assessment of mutagenicity and antimutagenicity of a biopolymer extracted from the microorganism Agrobacterium radiobacter in mice

A presente pesquisa avaliou a ação mutagênica e antimutagênica de um biopolímero de glucose extraído da Agrobacterium radiobacter (Biopolímero de Agrobacterium radiobacter). O experimento foi realizado com camundongos Swiss machos divididos em oito grupos. O tratamento com o biopolímero foi realizado por gavage em dose única concomitante a uma dose de solução tampão fosfato nos grupos de avaliação da mutagenicidade, ou ao agente indutor de danos no DNA, ciclofosfamida, na concentração de 50 mg/kg (peso corpóreo - p.c.), nos grupos de avaliação da antimutagenicidade. Utilizou-se o teste de micronúcleo em sangue periférico e a coleta de sangue foi realizada 24 e 48 h após a aplicação das substâncias-teste. A análise estatística demonstrou que o biopolímero não possui atividade mutagênica e que é efetivo em prevenir danos no DNA. As porcentagens de redução de danos nos grupos de antimutagenicidade foram de 83,9 por cento, 89,1 por cento e 103,1 por cento em 24 h e 101,24 por cento, 98,14 por cento e 120,64 por cento em 48 h para as doses de 75, 150 e 300mg/kg (p.c.), respectivamente. A alta porcentagem de redução de danos associada à ausência de efeitos mutagênicos indica, além da atividade quimioprotetora, a possibilidade do biopolímero ser um alimento funcional candidato à utilização como co-adjuvante na quimioterapia para prevenir efeitos colaterais.

This study evaluated the mutagenic and ant mutagenic action of a biopolymer of glucose extracted from Agrobacterium radiobacter (Biopolymer of Agrobacterium radiobacter). The experiment was conducted with Swiss male mice divided into eight groups. Treatment with the biopolymer was performed in a single dose by gavage at a dose of concomitant phosphate buffer groups in the evaluation of mutagenicity, or the agent of inducing DNA damage, cyclophosphamide, the concentration of 50 mg/kg (body weight --b.w.), in groups of assessment ant mutagenic. We used the micronucleus test in peripheral blood. The blood sample was held 24 and 48 h after application of the test substances. Statistical analysis showed that the biopolymer has no mutagenic activity and it is effective in preventing damage to DNA. The percentages of damage reduction in groups of ant mutagenic were 83.9 percent, 89.1 percent and 103.1 percent in 24 h and 101.24 percent, 98.14 percent and 120.64 percent at doses of 48 to 75, 150 and 300 mg/kg (b.w.) respectively. The high percentage of damage reduction associated with the absence of mutagenic effects indicates the possibility of biopolymer chemoprotection action. It can also be considered a functional food candidate to be used as co-adjuvant chemotherapy to prevent side effects.