Amplificación directa de ADN de Bordetella pertussis purificado de hisopados nasofaríngeos por un método de bajo costo, rápido (60-segundos) y libre de equipos / Direct amplification of Bordetella pertussis DNA purified from nasopharyngeal swabs by a low-cost, fast (60-second), and equipment-free method

RESUMEN Objetivo. Desarrollar y evaluar un método de bajo costo basado en celulosa para la purificación rápida y amplificación directa de ADN de Bordetella pertussis de hisopados nasofaríngeos. Materiales y métodos. Se prepararon discos de celulosa y se evaluaron diferentes parámetros (buffers de lisis/lavado, número de discos y elución de ADN). El método se acopló a una amplificación directa por PCR en tiempo real (qPCR) y se estimó el rendimiento utilizando hisopados nasofaríngeos que fueron positivos (n=100) y negativos (n=50) para ADN B. pertussis por qPCR, comparado con el método basado en columnas de sílice. Se calculó el grado de concordancia, sensibilidad, especificidad, valor predictivo positivo (VPP) y valor predictivo negativo (VPN). Se evaluó la factibilidad del método rápido para ser acoplado a un ensayo colorimétrico de amplificación isotérmica mediada por lazo (LAMP). Resultados. El método rápido con un disco de celulosa y buffer de lisis y lavado conteniendo PVP-40 y Tween 20, respectivamente, mostró una mayor capacidad para purificar ADN amplificable de B. pertussis. El método tuvo una sensibilidad de 89,0% (IC95%, 80,2%-94,9%) y una especificidad de 98,5% (IC95%, 92,1%-100,0%), con un buen grado de concordancia (Kappa=0,867; IC95% 0,788 - 0,946), respecto al método referencial. Los VPP y VPN fueron 98,6% (IC95%, 92,7,2%-100,0%) y 88,2% (IC95%, 78,7%-94,4%), respectivamente. Se evidenció una amplificación exitosa por LAMP, y se obtuvieron resultados comparables con el método por columnas de sílice. Conclusión. El método desarrollado es simple, de bajo costo y libre de equipos para la obtención rápida (60 segundos) de ADN en el punto de atención, y puede ser implementado en diversas técnicas moleculares orientados al diagnóstico oportuno y al estudio epidemiológico de tos ferina.

ABSTRACT Objective. To develop and evaluate a low-cost cellulose-based method for rapid purification and direct amplification of Bordetella pertussis DNA from nasopharyngeal swabs. Materials and methods. We prepared cellulose discs and evaluated different parameters (lysis/wash buffers, number of discs and DNA elution). The method was coupled to a direct real-time PCR (qPCR) amplification and the performance was estimated using nasopharyngeal swabs that were positive (n=100) and negative (n=50) for B. pertussis DNA by qPCR, compared to the silica column-based method. We calculated sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV) and negative predictive value (NPV) and the degree of agreement. The feasibility of the rapid method to be coupled to a loop-mediated isothermal amplification colorimetric assay (LAMP) was evaluated. Results. The rapid method, with a cellulose disk and lysis and wash buffer containing PVP-40 and Tween 20, respectively, showed a greater capacity to purify amplifiable DNA from B. pertussis. The method had a sensitivity of 89.0% (95%CI: 80.2%-94.9%) and a specificity of 98.5% (95%CI: 92.1%-100.0%), with a good degree of agreement (Kappa=0.867; 95%CI: 0.788 - 0.946), compared to the reference method. The PPV and NPV were 98.6% (95%CI: 92.7.2%-100.0%) and 88.2% (95%CI: 78.7%-94.4%), respectively. Successful amplification by LAMP was evident, and comparable results were obtained with the silica column method. Conclusion. The developed method is simple, low-cost and equipment-free for rapid (60 seconds) DNA collection at the point of care, and can be implemented in various molecular techniques aimed at the timely diagnosis and epidemiological study of pertussis.

Valor diagnóstico de la electroforesis de proteínas y cadenas ligeras libres en suero en el mieloma múltiple / Diagnostic value of serum protein electrophoresis and free light chains in the multiple myeloma's diagnosis

RESUMEN Fundamento: La electroforesis de proteínas y las cadenas ligeras libres en suero son técnicas utilizadas en el diagnóstico del mieloma múltiple. Sin embargo, la utilidad diagnóstica de ambas pruebas puede variar según el método empleado y condiciones reales del medio donde se realicen. Objetivo: Determinar el valor diagnóstico de la electroforesis de proteínas y de las cadenas ligeras libres en suero en el mieloma múltiple. Metodología: Se realizó un estudio retrospectivo de los parámetros electroforesis de proteínas en suero y cadenas ligeras libres en suero a 43 pacientes con diagnóstico de mieloma múltiple por evaluación de la médula ósea. La electroforesis de proteínas se realizó por el método convencional de separación de proteínas sobre papel de acetato de celulosa y para las cadenas ligeras libres se aplicó un ensayo inmunoturbidimétrico en el que se usó un analizador químico (Cobas 311). Se calcularon 7 parámetros que evaluaron la exactitud diagnóstica. Resultados: Todos los parámetros que evaluaron la exactitud diagnóstica estuvieron dentro de los intervalos de confianza en ambas pruebas. Conclusiones: La electroforesis de proteínas y las cadenas ligeras libres en suero son ensayos de gran utilidad en el diagnóstico del mieloma múltiple y se deben utilizar en conjunto para la mayor captación posible de casos.

ABSTRACT Background: Protein electrophoresis and serum free light chains are techniques used in the diagnosis of multiple myeloma. However, the diagnostic utility of both tests may vary according to the method used and the actual conditions of the environment where they are performed. Objective: To determine the diagnostic value of protein electrophoresis and serum free light chains in multiple myeloma. Methodology: A retrospective study of serum protein electrophoresis parameters and serum free light chains was conducted in 43 patients diagnosed with multiple myeloma by bone marrow evaluation. Protein electrophoresis was completed by the conventional method of protein separation on cellulose acetate paper and for free light chains an immunoturbidimetric assay was applied in which a chemical analyzer (Cobas 311) was used. Seven parameters were calculated to evaluate diagnostic accuracy. Results: All parameters assessing diagnostic accuracy were within confidence intervals in both tests. Conclusions: Protein electrophoresis and serum free light chains are very useful assays in the diagnosis of multiple myeloma and should be used in conjunction for the highest possible approval of cases.

Uso de membrana de celulosa oxidada post-gingivectomía en hiperplasia gingival inducida por fenitoína / Use of oxidized cellulose regenerated post-gingivectomy on ginigival hyperplasia induced by phenytoin

Introducción: La hiperplasia gingival es una condición benigna caracterizada por el aumento de volumen de la encía. Algunos fármacos, factores genéticos, aparatología y placa dentobacteriana son factores que pueden inducir esta condición. Objetivo: Devolver la anatomía a la encía brindando una mejor estética y permitiendo una óptima higiene oral. Material y métodos: Paciente masculino de 20 años de edad con antecedentes de fenitoína presenta aumento de volumen en la encía. Resultados: Se obtuvieron resultados estéticos y funcionales satisfactorios con el tratamiento quirúrgico y el uso de membrana de celulosa oxidada. Conclusión: En el manejo de la hiperplasia gingival es importante el enfoque no quirúrgico como control de placa dentobacteriana y medidas de higiene del mismo paciente (AU)

Introduction: Gingival hyperplasia is a benign condition characterized for the grown on the gingival volume. Some drugs, genetic, orthodontic and dental plaque are some factors that can induce this condition. Objective: To return the gingival anatomy, providing a better aesthetic allowing also good oral hygiene. Material and methods: A male 20 years of age with medical history of phenytoin display grown on the gingival volume. Results: Aesthetic and functional results were achieved with the surgical treatment and the oxidized cellulose membrane. Conclusion: In the gingival hyperplasia management is important de non-surgical approach, as dental plaque control and oral hygiene of the patient (AU)

Modification and Expression of Beta-1,4-Endoglucanase encoding sequences of fungal origin in Escherichia coli BL21 / Modificación y expresión de secuencias codificantes de Beta-1,4-Endoglucanasa de origen fúngico en Escherichia coli BL21

ABSTRACT Lignocellulose is the main and most abundant component of biomass. Annually, 200 million tons are generated in the world. Colombia has a high production of lignocellulosic residues that can be used in many industrial processes such as bioethanol produc-tion, promoting the bioeconomy. The objective of the present work was to express lignocellulolytic enzymes of eukaryotic origin in Escherichia coli BL21 (DE3). Initially, endoglucanase eukaryotic genes were selected and modified using bioinformatics methods for their production in E. coli BL21 (DE3) and saccharification of pure cellulose substrates. The gene selected for its modification and expression was egl B from the fungus Aspergillus nidulans. Subsequently the enzyme integrity was tested by 3D modeling and molecular docking, as well as the conformation of its active site and its affinity for substrates of interest. Finally, cloning of the modified gene in plasmid pET151 TOPO was made and transformed in the strain E. coli BL21 (DE3) where several lignocellulose degradation tests were carried out using semiquantitative methods for the enzyme activity in carboxymethylcellulose. The presence of the three genes of interest within the plasmid pET151 TOPO and within the transformed cells of E. coli TOP10 and E. coli BL21 (DE3) was verified by colony PCRs performed. The presence of this gen was corroborated by sequencing. Expression of the modified endoglucanase enzyme was achieved in E. coli BL21 (DE3) expression cells, in soluble and functional form, demonstrated by the hydrolysis of the CMC substrate.

RESUMEN La lignocelulosa es el componente principal y más abundante de la biomasa. Anualmente se generan 200 millones de toneladas en el mundo. Colombia tiene una alta producción de residuos lignocelulósicos que pueden ser utilizados en muchos procesos industriales como la producción de bioetanol, promoviendo la bioeconomía. El objetivo del presente trabajo fue expresar enzimas lignocelulolíticas de origen eucariota en Escherichia coli BL21 (DE3). Inicialmente, los genes eucariotas de endoglucanasa se seleccionaron y modificaron mediante métodos bioinformáticos para su producción en E. coli BL21 (DE3) y la sacarificación de sustratos de celulosa. El gen seleccionado para su modificación y expresión fue eglB del hongo Aspergillus nidulans. Posteriormente se evaluó la integridad de la enzima mediante modelado 3D y acoplamiento molecular, así como la conformación de su sitio activo y su afinidad por sustratos de interés. Finalmente, se realizó la clonación del gen modificado en el plásmido pET151 TOPO y se transformó en la cepa E. coli BL21 (DE3) donde se realizaron varios ensayos de degradación de lignocelulosa utilizando métodos semicuantita-tivos para la actividad enzimática en carboximetilcelulosa. La presencia del gen de interés dentro del plásmido pET151 TOPO y dentro de las células transformadas de E. coli TOP10 y E. coli BL21 (DE3) se verificó mediante PCR de colonia. La presencia de este gene se corroboró por secuenciación eglB. La expresión de la enzima endoglucanasa modificada se logró en células de E. coli BL21 (DE3), en forma soluble y funcional, demostrada por la hidrólisis del sustrato de CMC.

Biotechnological valorization of agro industrial and household wastes for lactic acid production / Valorización biotecnológica de residuos agroindustriales y domésticos para la producción de ácido láctico

ABSTRACT Lactic acid (LA) is an organic compound used in several industries, such as food, textile, chemical, and pharmaceutical. The global interest in this product is due to its use for the synthesis of numerous chemical compounds, including polylactic acid, a biodegradable thermoplastic and substitute for petroleum-derived plastics. An in-depth overview of the use of industrial and household wastes as inexpensive substrates in order to reduce the cost of LA production is presented. A review is carried out of the biotechnological aspects that must be taken into account when using some wastes with high transformation potential to produce LA in a submerged culture, as well recommendations for their use. The advantages and disadvantages of different types of treatments used for the transformation of waste into suitable substrates are considered. Several methods of fermentation, as well as genetic strategies for increasing the production, are summarized and compared. It is expected that in a few years there will be many advances in these areas that will allow greater large-scale production of LA using agroindustrial or household wastes, with potential positive economic and environmental impact in some regions of the planet.

RESUMEN El ácido láctico (AL) es un compuesto orgánico utilizado en diferentes industrias como la alimentaria, textil, química y farmacéutica. El interés mundial en este producto se debe a su uso para la síntesis de numerosos compuestos químicos, entre los que se incluye el ácido poliláctico, un termoplástico biodegradable y substituto del plástico derivado del petróleo. En este artículo se presenta una descripción general y en profundidad, del uso de residuos agroindustriales y domésticos como sustratos económicos para reducir los costos de producción del AL. La revisión aborda los aspectos biotecnológicos que deben ser considerados al utilizar algunos residuos con alto potencial de transformación para producir AL en un cultivo sumergido, así como algunas recomendaciones para su uso. Además, se consideran las ventajas y desventajas de diferentes tipos de tratamientos empleados para la transformación de residuos en sustratos adecuados. Finalmente, se resumen y comparan varios métodos de fermentación, así como estrategias genéticas para incrementar la producción de ácido láctico. Se espera que en pocos años existan más avances en esta área, que permitan una mayor producción de AL a gran escala usando residuos agroindustriales y domésticos, con un impacto económico y ambiental positivo, en algunas regiones del planeta.

Desarrollo de cobertura y su evaluación en el tratamiento de las heridas crónicas / Desenvolvimento de cobertura e sua avaliação no tratamento de feridas crônicas / Development of coverage and its evaluation in the treatment of chronic wounds

Objective. To describe the development of the bacterial cellulose coating with anti-inflammatory Ibuprofen (BC/Ibu) and to evaluate the cicatrization process with its use in patients with chronic wounds of venous and diabetic etiology. Methods. Longitudinal descriptive study. The cellulose membrane, cultivated with bacteria Gluconacetobacter xylinus and with incorporation of Ibuprofen, was used in the treatment of patients with chronic wounds in public health services in a Brazilian municipality. The ideal coverage characteristics were evaluated through physical, chemical and cell proliferation tests. Results. The sample consisted of 14 patients (10 women and 4 men), 8 with venous ulcer, 5 with diabetic foot and one with mixed wound. There was reduction of area and pain in 9 lesions; total healing of 3 wounds; and debridement of the devitalized tissue in 5 wounds with increased area. The use of the membrane was important in the reduction of pain, exudation and ease in the accomplishment of the curative. Conclusion. BC/Ibu favored the cicatrization process of patients with chronic vasculogenic wounds.(AU)

Objetivo. Describir el desarrollo de la cobertura de celulosa bacteriana con antiinflamatorio Ibuprofeno (CB/Ibu) y evaluar el proceso de cicatrización en la utilización en pacientes con heridas crónicas de etiología venosa y diabética. Métodos. Estudio descriptivo longitudinal. La membrana de celulosa, cultivada con bacterias Gluconacetobacter xylinus y con incorporación del Ibuprofeno se utilizó en el tratamiento de pacientes con heridas crónicas en servicios de atención pública de un municipio brasileño. Se evaluaron características de cobertura ideal mediante pruebas físicas, químicas y de proliferación celular. Resultados. La muestra fue constituida por 14 pacientes (10 mujeres y 4 hombres): 8 con úlcera venosa, 5 con pie diabético y uno con herida mixta. Se redujo el área y el dolor en 9 lesiones; la cicatrización total de 3 heridas; y el debridamiento del tejido desvitalizado en 5 heridas con aumento del área. El uso de la membrana de celulosa disminuyó el dolor de la exudación y facilitó la realización del vendaje. Conclusión. La CB/Ibu favoreció el proceso de cicatrización de los pacientes con heridas crónicas vasculogénicas.(AU)

Objetivo. Descrever o desenvolvimento da cobertura de celulose bacteriana com anti-inflamatório Ibuprofeno (CB/Ibu) e avaliar o processo de cicatrização com a sua utilização em pacientes com feridas crônicas de etiologia venosa e diabética. Métodos. Estudo descritivo longitudinal. A membrana de celulose, cultivada com bactérias Gluconacetobacter xylinus e com incorporação do Ibuprofeno, foi utilizada no tratamento de pacientes com feridas crônicas em serviços de atendimento público de um município brasileiro. Foram avaliadas as características de cobertura ideal mediante testes físicos, químicos e de proliferação celular. Resultados. A amostra foi constituída por 14 pacientes (10 mulheres e 4 homens), sendo 8 com úlcera venosa, 5 com pé diabético e um com ferida mista. Houve redução da área e da dor em 9 lesões; cicatrização total de 3 feridas; e o debridamento do tecido desvitalizado em 5 feridas com aumento da área. O uso da membrana além da diminuição da dor, da exsudação e facilidade na realização do curativo. Conclusão. A CB/Ibu favoreceu o processo cicatrização dos pacientes com feridas crônicas vasculogênicas. (AU)

Evaluación de las propiedades físicas y químicas de residuos sólidos orgánicos a emplearse en la elaboración de papel / Evaluation of the physical and chemical properties of organic solid waste for use in the preparation of paper

La producción de papel está soportada principalmente en la madera debido a su alto contenido de celulosa. Sin embargo, actualmente se buscan fuentes alternativas que desestimulen el uso de este recurso favoreciendo la protección de los bosques. La celulosa también está presente en las especies vegetales que hacen parte del consumo humano y, por lo tanto, los residuos orgánicos podrían convertirse en materia prima para la fabricación de papel. En Colombia más del 60% de los residuos que se generan son de carácter orgánico y muy pocos se están aprovechando. Esta investigación se centró en evaluar el contenido de celulosa en diferentes residuos sólidos orgánicos. También, se evaluaron otras propiedades químicas como contenido de hemicelulosa y lignina, y propiedades físicas como densidad, contenido de humedad, entre otros, ya que estas propiedades condicionan los procesos de producción de papel y son importantes para conocer la viabilidad de uso y la estrategia de la extracción de la celulosa. 21 residuos sólidos fueron analizados a través de pruebas de laboratorio basadas en las normas ASTM y TAPPI y se encontró que 9 de estos tienen un alto contenido de celulosa. Tomando en cuenta todos los demás análisis se concluyó que varios residuos tienen alto potencial para ser usados en la producción de papel. El uso de residuos sólidos, además de ser una solución que promueve la protección de los bosques, se puede convertir en una alternativa para el manejo de residuos sólidos en Colombia.

Paper production is supported mainly by the wood due to its high content of cellulose. However, alternative sources that discourage the use of this resource and promoteprotection of forests are currently sough. The cellulose is also present in plants that are part of human consumption and therefore organic waste could become raw material for papermaking. In Colombia more than 60% of waste that is generated is organic and very few are reused. This research focused on evaluating the content of cellulose in several solid organic waste. Other chemical properties as hemicellulose and lignin content, and physical properties such as density, humidity, among others, were also evaluated because these properties determine the process of paper production and are important to know the feasibility to use and the strategy to extract the cellulose. 21 solid waste were analyzed by laboratory tests based on the ASTM and TAPPI standards and it was found that 9 of these solids have high cellulose content. Taking in account all the other analyses, we concluded that various solid residues have high potential to be used in the production of paper. The use of solid waste could be a solution that promotes the protection of forests and it would become in an alternative for solid waste management in Colombia.

Malha de algodão parafinado versus malha de fibra de celulose salinizada como curativo temporário de áreas doadoras de pele parcial / Malla de algodón parafinado versus malla de fibra de celulosa hidratado como vestidor temporal de zonas donantes de piel parcial / Gauze dressing versus cellulose fiber salinized mesh as a temporary dressing for skin graft donor sites

Introdução: A literatura não tem evidenciado um consenso sobre o tratamento da área doadora de enxerto de pele. Curiosamente, apesar da malha de fibra de celulose e Jenolet (parafina) serem utilizados há muitos anos em áreas doadoras de enxerto, em busca no PubMed, nenhum estudo foi encontrado comparando estes dois tipos de curativos. Objetivo: Comparar a cicatrização das áreas doadoras de enxertos de pele com uso de Jelonet e malha de fibra de celulose salinizada. Método: Estudo prospectivo e randomizado envolvendo 37 pacientes admitidos na Unidade de Queimados do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - Universidade de São Paulo- HCFMRP-USP; 20 e 17 pacientes usaram curativos com malha de fibra de celulose e Jenolet, respectivamente. As áreas doadoras foram avaliadas comparativamente para sangramento, secreção serosa, infecção, vermelhidão, descolamento do curativo, intensidade da dor (escala visual analógica) e reepitelização. Resultados: Os grupos não diferiram significativamente em termos de sangramento, secreção serosa, infecção, descolamento local, ou vermelhidão. No entanto, a reepitelização ocorreu mais cedo no grupo com curativo parafinado em comparação com o grupo com a malha de fibra de celulose, com diferença estatística para a coxa (10,7±2,3 dias para o grupo com malha de fibra de celulose e 8,3±1,63 dias para o grupo com curativo parafinado, p=0,01). Além disso, a dor tendeu a ser menos intensa no grupo com curativo parafinado. Conclusão: A gaze impregnada com parafina (Jelonet) promove reepitelização mais rápida no local doador de enxerto de pele parcial, com potencial para reduzir a dor e o tempo de internação hospitalar em comparação com a malha de fibra de celulose salinizada. Esses dados são importantes principalmente para países em desenvolvimento.

Introduction: The literature has revealed a lack of agreement on the local handling of donor skin graft site. Interestingly, despite the use of cellulose fiber mesh and Jenolet (paraffin) longstanding at donor site graft, searching in PubMed, no studies comparing these two common and cheap type of dressings. Objective: To compare the healing of donor sites for skin grafts with use of Jelonet and cellulose fiber salinated mesh. Methods: A prospective randomized study involved 37 patients admitted to the Burns Unit of the University Hospital of the Ribeirão Preto Medical School–University of São Paulo, Brazil (HCFMRP–USP); 20 and 17 patients used cellulose fiber mesh and paraffin gauze dressing, respectively. The donor sites were comparatively evaluated for bleeding, serous secretion, infection, redness, detachment of dressing, pain intensity (visual analogue scale), and re-epithelization. Results: The groups did not differ significantly in terms of bleeding, serous secretion, infection, local detachment, or redness. However, tissue re-epithelization occurred earlier in the paraffin gauze dressing group as compared with the cellulose fiber mesh group, with statistical difference for the thigh (10.7±2.3 days for the cellulose fiber mesh group, and 8.3±1.63 days for the paraffin gauze dressing group, p= 0.01). Also, pain tended to be less intense in the paraffin gauze group. Paraffin gauze dressing required shorter re-epithelization time and presented a trend to reduce the pain at donor site. Conclusion: Jelonet® promotes faster re-epithelialization in the donor site of skin graft, with the potential to reduce pain and hospital stay when compared with cellulose fiber salinated mesh. These data are important especially for developing countries.

Introducción: En la literatura no hay ningún consenso sobre el tratamiento de las zonas donantes de injertos de piel. Curiosamente, a pesar de la malla de fibra de celulosa y Jenolet (parafina) que se utiliza desde hace muchos años en los sitios donantes de injertos, en PubMed, no se han encontrado estudios que compararon estos dos tipos de vendajes. Objetivo: Comparar la curación de las zonas donantes de injertos de piel con el uso de Jelonet y fibra de celulosa salinizada. Método: Estudio prospectivo y aleatorio con 37 pacientes ingresados en la Unidad de Quemados del Hospital de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto - Universidad de São Paulo HCFMRP- USP; 20 y 17 pacientes llevaban vendajes con malla de fibra de celulosa y Jenolet respectivamente. Los sitios donantes fueron evaluados en comparación con sangrado, secreción serosa, infección, enrojecimiento, desprendimiento del sitio, la intensidad del dolor (escala analógica visual) y reepitelización. Resultados: Los grupos no difirieron significativamente en términos de sangrado, secreción serosa, infección, desprendimiento de sitio, o enrojecimiento. Sin embargo, reepitelización ocurrió antes en el grupo con el aderezo de parafina en comparación con el grupo con una malla de fibras de celulosa, con diferencia estadística con el muslo (10,7±2,3 días en el grupo de malla de fibra de celulosa y 8,3±1,63 días para el grupo con el vendaje de parafina, p= 0,01). Además, el dolor tendía a ser menos pronunciada en el grupo con aderezo de parafina. Conclusión: Gasa impregnada de parafina (Jelonet) promueve la rápida reepitelización en la zona donante del injerto de piel, con el potencial para reducir el dolor y la estancia hospitalaria en comparación con la malla de fibra de celulosa salinizada. Estos datos son importantes especialmente para los países en desarrollo.

Efecto de la melaza de caña tratada con ácido sulfúrico en la producción de celulosa por Gluconacetobacter xylinus IFO 13693 / Effect of molasses cane treated with sulfuric acid in the production of cellulose by Gluconacetobacter xylinus IFO 13693 / Efeito do melaço de cana tratada com ácido sulfúrico na produção de celulose por Gluconacetobacter xylinus IFO 13693

En este estudio se evaluó el efecto de la melaza tratada con ácido sulfúrico (MZA-TR) y de las condiciones del cultivo (estático) sobre la síntesis de celulosa por Gluconacetobacter xylinus IFO 13693, para ello, se usó un reactor con 0,2 litros de medio de cultivo, con concentraciones iniciales de 13,3 % y 26,6 % de MZA-TR en el medio de cultivo a pH 5,6. El volumen del inóculo fue del 10 % del volumen total del medio; el proceso se realizó a temperatura ambiente (30 °C), con tiempos de incubación de 3, 7, 14, 21 y 28 días. Además, se evaluaron distintos parámetros fisicoquímicos y mecánicos de la celulosa. El grosor de la película de celulosa presentó un máximo de 2,5 cm, siendo el mejor resultado obtenido, en comparación con anteriores reportes en la literatura. También se encontró que al usar MZA-TR en el medio de cultivo hay un incremento considerable de la producción de celulosa en estático a los 28 días de incubación. Finalmente, se observó que el consumo de glucosa y de fructosa disminuye durante la síntesis de celulosa bacteriana (CB); durante los 3 primeros días de incubación se observó el máximo descenso, lo que permite correlacionar la producción de CB con el consumo de medio. La concentración de 13,3 %, presenta los mejores resultados en los parámetros de velocidad de crecimiento microbiano, cantidad y calidad de la celulosa producida.

This study assessed the effect of molasses treated with sulfuric acid (MZA-TR) and the condition of the crop (static) on the synthesis of cellulose by Gluconacetobacter xylinus IFO 13693, using a reactor with 0,2 liters of growing medium, with initial concentrations of 13,3 % and 26,6 % of molasses treated (MZA-TR) in the culture medium at pH 5,6. The volume of the inoculum was 10 per cent of the total volume of the environment; the process was carried out at ambient temperature (30 °C), with times of incubation of 3, 7, 14, 21 and 28 days. Also, different physico-chemical and mechanical parameters of the pulp were evaluated. The thickness of the cellulose film presented a maximum of 2.5 cm, being the best result obtained, in comparison to previous reports in the literature. Furthermore, it was found that using MZA-TR in the middle considerably increased the production of cellulose in static at 28 days of incubation. Finally, it was observed that the consumption of glucose and fructose decreased during the synthesis of Bacterial Cellulose (BC); during the first 3 days of incubation it was noted the maximum decline, which allows to correlate the production of CB with the consumption of media. The concentration of 13.3 %, presents the best results in the speed parameters of microbial growth, the quantity and quality of cellulose produced.

Neste estudo foi avaliado o efeito do melaço tratado com ácido sulfúrico (MZA-TR) e das condições da cultura (estática) sobre a síntese de celulose pelo Gluconacetobacter xylinus IFO 13693. Para isso, foi utilizado um reator com 0,2 litros de meio de cultura, com concentrações iniciais de 13,3 e 26,6% de MZA-TR, e pH igual a 5,6. O volume de inoculo foi de 10% do volume total do meio, e o processo foi realizado a temperatura ambiente (30°C), com tempos de 3, 7, 14, 21 e 28 dias. Além disso, foram avaliados os distintos parâmetros físico-químicos e mecânicos da celulose. A espessura máxima que apresentou o filme de celulose foi de 2,5 cm, sendo o melhor resultado obtido, ao comparar com os reportados anteriormente na literatura. Verificou-se também que ao usar MZA-TR no meio de cultura houve um aumento considerável na produção de celulose no meio estático aos 28 dias de incubação. Finalmente foi observado que o consumo de glicose e frutose diminuiu durante a síntese de celulose bacteriana (CB). Durante os três primeiros dias de incubação verificou-se a diminuição máxima, o que permite correlacionar a produção de CB com o consumo do meio. A concentração de 13,3% apresentou os melhores resultados nos parâmetros da velocidade de crescimento microbiano, quantidade e qualidade da celulose produzida.

Design and evaluation of a gastroretentive drug delivery system for metformin HCl using synthetic and semi-synthetic polymers / Diseño y evaluación de un sistema gastro-retentivo de administración de metformina HCl, utilizando polímeros sintéticos y semisintéticos

The aim of the present research was to prepare and evaluate a gastroretentive drug delivery system for metformin HCl, using synthetic and semi-synthetic polymers. The floating approach was applied for preparing gastroretentive tablets (GRT) and these tablets were manufactured by the direct compression method. The drug delivery system comprises of synthetic and semi-synthetic polymers such as polyethylene oxide and Carboxymethyl ethyl cellulose (CMEC) as release-retarding polymers. GRT were evaluated for physico-chemical properties like weight variation, hardness, assay friability, in vitro floating behaviour, swelling studies, in vitro dissolution studies and rate order kinetics. Based upon the drug release and floating properties, two formulations (MP04 & MC03) were selected as optimized formulations. The optimized formulations MP04 and MC03 followed zero order rate kinetics, with non-Fickian diffusion and first order rate kinetics with erosion mechanism, respectively. The optimized formulation was characterised with FTIR studies and it was observed that there was no interaction between the drug and polymers.

El objetivo del presente trabajo consistió en preparar y evaluar un sistema de administración gastro-retentivo de metformina HCl, utilizando polímeros sintéticos y semisintéticos. Se aplicó el método de flotación para la elaboración de los comprimidos de retención gástrica (CRG) y éstos se prepararon mediante el método de compresión directa. El sistema de suministro del fármaco estaba constituido por polímeros sintéticos y semisintéticos, tales como el óxido de polietileno y la carboximetil etil celulosa, como agentes retardadores de la liberación del fármaco. Se evaluaron las propiedades físico-químicas de los CRG, tales como: variación de peso, dureza, friabilidad, comportamiento flotante in vitro, capacidad de inflación, estudios de disolución in vitro y su tasa de orden cinético. Se seleccionaron dos fórmulas (MP04 y MC03), sobre la base de la liberación del fármaco y las propiedades de flotabilidad, como fórmulas óptimas. Estas fórmulas MP04 y MC03 optimizadas siguieron cinéticas de velocidad de orden cero, con difusión no-Fickian y tasa cinética de primer orden con mecanismo de erosión, respectivamente. Las fórmulas óptimas se caracterizaron con estudios FTIR y se observó que no hubo interacción entre el fármaco y los polímeros.

Quantitative and qualitative characteristics of elephant grass (Pennisetum purpureum Schum) clones in the semi-arid lands of Pernambuco (Brazil) / Características cuantitativas y cualitativas de clones pasto elefante (Pennisetum purpureum Schum) en las tierras semi-áridas de Pernambuco (Brasil) / Características quantitativas e qualitativas de clones de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum) no semi-árido pernambucano (Brasil)

Background: the efficient use of good quality forage represents one of many ways to improve animal productivity and, consequently, reduce the feed costs of dairy farming. Between the wide variety of studies aiming to improve the nutritional value of forage, histological studies, allow for both the comparison of species or cultivars and the monitoring of tissue aging within the plant. Objective: the present work aimed to characterize the stem morphology of Pennisetum clones (Itambé IV-46, Itambé I-1.20, Itambé I-1.4, Milheto x Buaçu/112-23.4, Cuba-116-29.3, CAC-262-12.102, Roxo of Botucatu x CAC-282-18.29, Taiwan-146-2.6, Itambé I-1.5, Pusa Napier or 419-76 x Buaçu/122-11.2, Taiwan-146-2.03, Taiwan-146-2.85, Itambé II-2.46, Pusa Napier or 419-76 x Cuba-116-12.3 and Pusa Napier or 412-76 x Buaçu/122-8.22) into three strata (basal, medium and apical) and three tillers of the plant using histological sections. Methods: the material was collected in a previously established area at the Experimental Station of São Bento do Una at the Agronomic Institute of Pernambuco. The materials were distributed in a completely randomized 15 x 3 x 3 factorial design (14 clones and one hybrid, three layers of stem and three tillers). The samples were collected during the dry season beginning in August 2008. Results: there were significant differences (p<0.05) among the clones evaluated, and the average values for the lignified cells in the cortex region ranged from 2.21 to 4.21 for the Taiwan-146-2.6 and Roxo of Botucatu x CAC-282-18.29 clones; however, this was not different from the other clones in the medullary region. The Itambé II-2.46 clone showed the highest absolute value in the percentage of phloem in the cortex region (2.32%) and a high value, with significant differences, in the medullary region (1.59%) compared to the other clones. Conclusion: the highest values of cellulose in the medium and apical regions of the studied stems represent a benefit to grazing animals.

Antecedentes: el uso eficiente de forraje de buena calidad es una de las muchas maneras de mejorar la productividad animal y por lo tanto reducir el costo de la alimentación del ganado lechero. Entre la variedad de estudios que permiten mejorar el valor nutritivo del forraje, los estudios histológicos se destacan, porque permiten tanto la comparación de especies o cultivares y el seguimiento del envejecimiento de los tejidos con la madurez de la planta. Objetivo: el presente trabajo tuvo como objetivo caracterizar la morfología del tallo de los clones de Pennisetum (Itambé IV-46, I-Itambé 1.20, Itambé I-1.4, Milheto x Buaçu/112-23.4, Cuba- 116-29.3, el CAC-262-12.102, Roxo de Botucatu x CAC-282-18.29, Taiwán-146-2.6, Itambé I-1.5, Pusa Napier o 419-76 x Buaçu/122-11.2, Taiwan-146-2.03, Taiwán-146-2.85, Itambé II-2.46 , Pusa Napier 419-76 x Cuba-116-12.3 y Napier Pusa o 412-76 x Buaçu/122-8.22) en tres estratos (basal, medio y apical) y tres tallos de la planta con los cortes histológicos. Métodos: el material se recogió en una zona ya establecida en la Estación Experimental de São Bento do Una en el Instituto Agronómico de Pernambuco. Los materiales se distribuyeron en un diseño factorial completamente al azar de 15 x 3 x 3 (14 clones y un híbrido, tres capas de la madre y los tallos de tres). Las muestras fueron recolectadas durante la estación seca comenzando en agosto de 2008. Resultados: hubo diferencias significativas (p<0,05) entre los clones evaluados, y los valores promedio de las células lignificadas en la región de la corteza variaron desde 2,21 hasta 4,21 para los clones Taiwán-146-2.6 y Roxo de Botucatu X CAC-282-18.29, sin embargo, esto no fue diferente de los otros clones en la región medular. El clon Itambé II-2.46 mostró el mayor valor absoluto en el porcentaje de floema en la región de la corteza (2,32%) y un alto valor, con diferencias significativas, en la región medular (1,59%) en comparación con los otros clones. Conclusión: los valores más altos de celulosa en las regiones media y apical de los tallos estudiados representa un beneficio para los animales de pastoreo.

Antecedentes: o uso eficiente de forragem de boa qualidade representa uma das muitas maneiras de melhorar a produtividade animal e, consequentemente, reduzir os custos de alimentação da pecuária leiteira. Entre a variedade de estudos com o objetivo de melhorar o valor nutritivo da forragem, os estudos histológicos destacam-se, o que permite tanto a comparação de espécies ou cultivares e acompanhamento do envelhecimento dos tecidos com a maturidade da planta. Objetivo: o presente trabalho teve como objetivo caracterizar a morfologia do caule de Pennisetum clones (IV-46 Itambé, Itambé I-1.20, Itambé I-1.4, Milheto x Buaçu/112-23.4, Cuba-116-29.3, CAC-262-12,102, Roxo de Botucatu x CAC-282-18,29, Taiwan-146-2.6, Itambé I-1.5, Pusa Napier ou 419-76 x Buaçu/122-11.2, Taiwan-146-2.03, Taiwan-146-2.85, Itambé II-2,46 , Pusa Napier ou 419-76 x Cuba-116-12.3 e Pusa Napier ou 412-76 x Buaçu/122-8.22) em três estratos (basal, média e apical) e três perfilhos da planta, utilizando cortes histológicos. Métodos: o material foi coletado em uma área já estabelecida na Estação Experimental de São Bento do Una, no Instituto Agronômico de Pernambuco). Os materiais foram distribuídos em um inteiramente casualizado 15 x 3 x fatorial 3 (14 clones e um híbrido, três camadas de tronco e três perfilhos). As amostras foram coletadas durante a estação seca início em agosto de 2008. Resultados: houve diferenças significativas (p<0,05) entre os clones avaliados, e os valores médios para as células lignificadas na região do córtex variou 2,21-4,21 para o Taiwan-146-2,6 e Roxo de Botucatu X CAC-282-18,29 clones, no entanto, isto não era diferente dos outros clones da região medular. O clone II-Itambé 2,46 apresentaram o maior valor absoluto da percentagem de floema na região córtex (2,32%) e um valor elevado, com diferenças significativas, na região medular (1,59%) em comparação com os outros clones. Conclusão: os valores mais elevados de celulose nas regiões média e apical das hastes estudadas contribuir para características positivas para animais em pastejo.

Evaluación de las enzimas celulolíticas producidas por hongosnativos mediante fermentación en estado sólido (SSF) utilizando residuos de cosecha de caña de azúcar / Evaluation of cellulolytic enzymes produced by native fungi through solid state fermentation (SSF) using sugarcane harvesting residues

Los residuos agrícolas de cosecha de caña de azúcar (RAC), se constituyen en una materia prima alternativa para la producción de etanol carburante, dado su contenido de celulosa próximo al 40%. El aprovechamiento de la celulosa depende de la aplicación de tratamientos fisicoquímicos o bioquímicos, que permitan la liberación de la glucosa y su posterior utilización en procesos fermentativos. La hidrólisis enzimática de estos residuos requiere un complejo celulolítico producido por microorganismos, comprendido por tres actividades enzimáticas: Endoglucanasas, Exoglucanasas y β-Glucosidasas. En el presente estudio, se evaluaron las enzimas celulolíticas producidas por dos hongos nativos del género Aspergillus spp., CH 2016 y CH 2001, mediante procesos de fermentación en estado sólido utilizando como sustrato RAC pre-tratados con organosolventes (deslignificado) y sin este pre-tratamiento. La cepa CH 2016 presentó la mayor actividad endoglucanasa 11,0773 U/mL en el sustrato sin pre-tratar el día siete de fermentación; esta misma cepa, en el sustrato deslignificado presentó la mayor actividad exoglucanasa (0,042 U/mL) y celulasa total (0,287 UPF/mL) en el día cinco de fermentación. La cepa CH 2001 presentó la mayor actividad β-glucosidasa (0,1778 U/mL) en el sustrato sin pre-tratar el día cinco de fermentación. Se observó que las variables sustrato y tiempo de fermentación, inciden en la expresión de las enzimas celulolíticas obteniendo en este trabajo extractos enzimáticos que pueden llevar a cabo una acción hidrolítica sinérgica sobre la celulosa.

Sugarcane harvesting residues are considered as a raw material for fuel ethanol production due its high content of cellulose, around 40% DS. The use of cellulose depends of the application of physicochemical or biochemical treatments that allow the release of glucose and its subsequent uses in fermentation processes. The enzymatic hydrolysis of these residues requires a cellulolytic complex produced by microorganisms, including three enzymatic activities: Endoglucanases, β-Glucosidases and Exoglucanases. In the present study, cellulolytic enzymes produced by two native fungi Aspergillus spp., CH 2016 and CH 2001 was assessment, through of solid-state fermentation processes using as raw substrate RAC and pre-treated with organosolvents (delignified). Strain CH 2016 had the highest endoglucanase activity 11.0773 U/mL in the raw substrate on day seven of fermentation, the same strain, in the delignified substrate showed the highest activity exoglucanasa (0.042 U/mL ) and total cellulase (0.287 UPF/mL) on day five of fermentation. Strain CH 2001 got the highest β-glucosidase activity (0.1778 U/mL) in the substrate without pre-treatment on day 5 of fermentation. It was observed that the variables as substrate and fermentation time affected the expression of cellulolytic enzymes.

Efecto de la sacarosa en la producción de celulosa por Gluconacetobacter xylinus en cultivo estático / Effect of sucrose in the production of cellulose by Gluconacetobacter xylinus in static culture

Objetivo. Determinar el efecto de sacarosa en la productividad de BC por Gluconacetobacter xylinus IFO 13693 en condición estática. Materiales y métodos. La síntesis de celulosa bacteriana (BC) por Gluconacetobacter xylinus se llevo a cabo en un cultivo estático discontinuo a temperatura ambiente, en presencia de sacarosa como la principal fuente de carbono a concentraciones iniciales de 0.8 a 7.6 % (p/v). Las concentraciones remanentes de BC, sacarosa, glucosa y fructosa se determinaron cada semana. Para la cinética de la hidrólisis de la sacarosa y formación de celulosa y el coeficiente de rendimiento del producto se utilizo el software Microcal Origin 6.0®. Resultados. En la cuarta semana los valores de BC se encontraron entre 32.5 a 39.5 g/L para las diferentes concentraciones de sacarosa. La cinética para la hidrólisis de sacarosa se ajusta al modelo de Michaelis-Menten, con una Vmax de 0.0002 mol L-1 h-1 y Km de 0.018 M. La producción de BC se ajusta al modelo propuesto por Marx-Figini y Pion, con un valor de la pendiente (kc), entre 0.0018 y 0.0024 h-1 para las diferentes concentraciones iniciales de sacarosa. Los coeficientes de rendimiento tienen valores de 0.8 a 2.4 g de BC producida/g de sacarosa consumida. Conclusiones. La hidrólisis de sacarosa, el consumo de glucosa y fructosa se refleja en la síntesis de celulosa. La hidrólisis de sacarosa y la producción de BC se ajustan a los modelos de Michaelis-Menten y al propuesto por Marx-Figini y Pion, respectivamente. Finalmente, el rendimiento depende de la concentración de sacarosa.

Objective. Determine the effect of sucrose on the productivity of BC by Gluconacetobacter xylinus IFO 13693 in static condition. Materials and methods. The synthesis of bacterial cellulose (BC) by Gluconacetobacter xylinus was carried out in a discontinuous static culture at room temperature, in the presence of sucrose as the main carbon source at initial concentrations of 0.8 to 7.6% (p/v). The residual concentrations of BC, sucrose, glucose and fructose were measured every week. The Microcal Origin 6.0®. Software used to determine the kinetics of hydrolysis of sucrose and formation of cellulose and the coefficient of performance of the product Results. In the fourth week the BC values were between 32.5 to 39.5 g/L for the different concentrations of sucrose. The kinetics for the hydrolysis of sucrose fits the Michaelis-Menten model, with a Vmax of 0.0002 mol L-1 h-1 and Km of 0.018 M. The production of BC follows the model proposed by Marx-Figini and Pion, with a value of the slope (kc) between 0.0018 and 0.0024 h-1 for different initial concentrations of sucrose. The yield coefficients have values of 0.8 to 2.4 g of BC produced / g of sucrose consumed. Conclusions. The hydrolysis of sucrose, fructose consumption and glucose is reflected in cellulose synthesis. The hydrolysis of sucrose and production of BC fit the Michaelis-Menten model and the model proposed by Marx-Figini and Pion, respectively. Finally, the performance depends on the concentration of sucrose.

Evaluación del pretratamiento con ácido sulfúrico diluido del pasto maralfalfa (Pennisetum glaucum x Pennisetum purpureum) para la producción de etanol / Dilute sulfuric acid pretreatment of goliath grass (Pennisetum glaucum x Pennisetum purpureum) for ethanol cellulosic

Evaluar la producción de etanol a partir de cultivos lignocelulósicos, específicamente pastos de rápido crecimiento en la región, constituye una alternativa a la demanda de biocombustibles. En la presente investigación se seleccionó el pasto Maralfalfa (Pennisetum glaucum x Pennisetum purpureum) utilizando el pretratamiento con ácido sulfúrico diluido a diferentes temperaturas (110, 130, 150, 170 y 190 °C) y concentraciones de ácido (0.8, 1.2 y 2.0% (p/p)), seguido de un proceso de hidrólisis enzimática utilizando celulasas y celobiosas comerciales y un proceso de hidrólisis y fermentación simultanea. La máxima producción de etanol obtenido fue 117 mg etanol/ g biomasa pretratada a 190 °C y 1,2 %(p/p) de ácido sulfúrico. El líquido hidrolizado fue caracterizado calculando el porcentaje de glucosa, xilosa y lignina solubilizadas y degradadas durante el pretratamiento.

The goliath grass (Pennisetum glaucum x Pennisetum purpureum) was pretreated with different sulfuric acid concentrations (0.8, 1.2 y 2.0% (w/w)) from low to high temperatures (110, 130, 150, 170 y 190 °C) followed by enzymatic hydrolysis and SSF of remaining solids. The maximum yield was 117 mg of ethanol/g biomass to 190 °C and 1.2 % (w/w) of sulfuric acid.

Purificación de la proteína banda 3 de eritrocitos humanos (AE 1) / Purification of band 3 protein from human erythrocytes (AE 1)

Se purifica la proteína banda 3 a partir de membranas de eritrocitos humanos con rapidez y eficiencia, mediante una combinación de cromatografía de intercambio iónico en DEAE-celulosa y de afinidad mediante el empleo de una columna pCMB-Sepharose. La obtención de banda 3 permitirá investigar su posible participación en los fenómenos oclusivos en la drepanocitosis.

The band 3 protein is purified starting form the membranes of human erythrocytes with celerity and efficiency by a combination of DEAE-cellulose ion-exchange and affinity chromatography by using a pCMB-Sepharose column. The obtention of band 3 will allow to investigate its possible participation in the occlusive phenomena in drepanocytosis.

Polissacarídeos não amiláceos na nutrição de peixes - revisão / Non-starchpolysaccharides in fish nutrition - A Review

Os polissacarídeos não amiláceos são componentes das paredes celulares presentes em alimentos de origem vegetal comumente encontrados em rações para peixes. Estes elementos são geralmente a celulose, hemicelulose e pectinas, os quais podem diminuir o desempenho animal, dependendo de sua concentração. Não podem ser degradados por enzimas endógenas, porém o são, numa extensão variável, por microorganismos presentes em seu trato digestivo. Estes elementos afetam a digestibilidade dos nutrientes e modificação no tempo de permanência do alimento no trato digestivo. O maior problema apresentado por esta categoria de componentes é a sua ampla variabilidade e conseqüentes efeitos sobre o desempenho animal. A utilização de enzimas exógenas e técnicas de processamento dos alimentos têm sido adotadas para reduzir os efeitos negativos dos polissacarídeos não amilásceos.