Laboratory animal welfare: environmental enrichment shows positive effect on animal testing / Bem-estar animal em laboratório: enriquecimento ambiental apresenta efeito positivo na experimentação animal

Reproductive and developmental toxicology has focused on the need to approach the effects of organism exposure to various drugs during pregnancy after the mid-50's, when the thalidomide tragedy stroke humanity. In recent decades, this area of study has developed a lot due to animal testing, raising awareness on the need to improve the quality of life of such animals. Therefore, this paper aims to investigate how the science of animal welfare can improve scientific research as a whole, including the reproductive and developmental toxicology fields, by emphasizing environmental enrichment in animal facilities. To do so, we conducted an integrative literature review on several quantitative and qualitative methodological approaches that are applicable to toxicology studies. Here, we present evidence that environmental enrichment improves animal welfare and prevents or reduces the negative effects of captive housing, which must be a principle of toxicological research for ethical, legal and scientific reasons.(AU)

Na toxicologia da reprodução e do desenvolvimento, a atenção necessária foi dada aos efeitos da exposição do organismo às inúmeras drogas durante o período gestacional somente após a metade dos anos 50, quando a tragédia da talidomida atingiu a humanidade. Assim, esta área alcançou desenvolvimento científico com a contribuição da experimentação animal nas últimas décadas. O uso de animais de laboratórios para a pesquisa científica expôs a necessidade de melhorar a qualidade de vida destas espécies. Portanto, este trabalho tem como objetivo investigar como a ciência do bem-estar animal pode melhorar a pesquisa científica como um todo, incluindo na área de toxicologia da reprodução e de desenvolvimento, enfatizando o enriquecimento ambiental em biotérios. Uma revisão integrativa de literatura foi realizada, incluindo abordagens quantitativas e qualitativas, quais podem ser aplicadas para estudos de toxicologia. Aqui, são mostradas evidências de que o enriquecimento ambiental melhora o bem-estar animal e previne ou reduz os efeitos negativos do cativeiro, qual deve um princípio da pesquisa toxicológica por razões éticas, argumentos legais e garantias científicas.(AU)

Biopharmaceuticals from microorganisms: from production to purification

ABSTRACT The use of biopharmaceuticals dates from the 19th century and within 5-10 years, up to 50% of all drugs in development will be biopharmaceuticals. In the 1980s, the biopharmaceutical industry experienced a significant growth in the production and approval of recombinant proteins such as interferons (IFN α, β, and γ) and growth hormones. The production of biopharmaceuticals, known as bioprocess, involves a wide range of techniques. In this review, we discuss the technology involved in the bioprocess and describe the available strategies and main advances in microbial fermentation and purification process to obtain biopharmaceuticals.

Biopharmaceuticals from microorganisms: from production to purification

ABSTRACT The use of biopharmaceuticals dates from the 19th century and within 5-10 years, up to 50% of all drugs in development will be biopharmaceuticals. In the 1980s, the biopharmaceutical industry experienced a significant growth in the production and approval of recombinant proteins such as interferons (IFN , , and ) and growth hormones. The production of biopharmaceuticals, known as bioprocess, involves a wide range of techniques. In this review, we discuss the technology involved in the bioprocess and describe the available strategies and main advances in microbial fermentation and purification process to obtain biopharmaceuticals.

The influence of pH, polyethylene glycol and polyacrylic acid on the stability of stem bromelain

Enzyme stability is critical in biotechnology, pharmaceutical and cosmetic industries. Investigations on this subject have drawn attention because of its practical application. Bromelain is a thiol-endopeptidase, obtained from pineapple (Ananas comosus), known for its clinical and therapeutic applications, particularly to selective burn debridement and improvement of antibiotic action and anti-inflammatory activities. To date, the use of bromelain in pharmacological or industrial applications is limited, due to commercial availability, costs, and sensitivity to pH and temperature. Therefore, a better understanding of enzyme stability would be of great interest. The aim of this study was to evaluate bromelain activity and stability in several pH (2.0 to 8.0) and in polyethylene glycol and polyacrylic acid solutions. We observed that bromelain was able to maintain its stability at pH 5.0 for the temperatures studied. PEG solutions increased bromelain stability, but PAA solutions had the opposite effect.

Estabilidade de enzimas é uma questão fundamental em indústrias biotecnológicas, farmacêuticas e cosméticas. As investigações sobre o assunto têm chamado a atenção por sua aplicação prática. A bromelina é uma tiol-endopeptidase, obtida a partir do abacaxi (Ananas comosus). É conhecida por suas aplicações clínicas e terapêuticas, especialmente para desbridamento seletivo de queimaduras, melhoria de ações antibiótica e de atividades anti-inflamatórias. Até o momento, a utilização da bromelina em aplicações farmacológicas industriais é limitada, devido à disponibilidade comercial, os custos, a sensibilidade ao pH e temperatura. Portanto, a maior compreensão da estabilidade desta enzima seria de grande interesse. O objetivo deste estudo foi avaliar a estabilidade da atividade da bromelina em vários pH (2,0 a 8,0) e em soluções de polietilenoglicol e de ácido poliacrílico. Observamos que a bromelina foi capaz de manter a sua estabilidade em pH 5.0, em todas as temperaturas estudadas. Soluções de PEG aumentaram a estabilidade da bromelina, enquanto que soluções de PAA obtiveram efeito oposto.

Choice of sterilizing/disinfecting agent: determination of the decimal reductionTime (D-Value) / Escolha de esterilização/desinfecção: determinação do tempo de redução decimal (D-Value)

Efforts to diminish the transmission of infections include programs in which disinfectants play a crucial role. Hospital surfaces and medical devices are potential sources of cross contamination, and each instrument, surface or area in a health care unit can be responsible for spread of infection. The decimal reduction time was used to study and compare the behavior of selected strains of microorganisms. The highest D-values for various bacteria were obtained for the following solutions: (i) 0.1 percent sodium dichloroisocyanurate (pH 7.0) - E. coli and A. calcoaceticus (D = 5.9 min); (ii) sodium hypochlorite (pH 7.0) at 0.025 percent for B. stearothermophilus (D = 24 min), E. coli and E. cloacae (D = 7.5 min); at 0.05 percent for B. stearothermophilus (D = 9.4 min) and E. coli (D = 6.1 min). The suspension studies were an indication of the disinfectant efficacy on a surface. The data in this study reflect the formulations used and may vary from product to product. The expected effectiveness from the studied formulations shows that the tested agents can be recommended for surface disinfection as stated in present guidelines and emphasize the importance and need to develop routine and novel programs to evaluate product utility.

Esforços para diminuir o risco de transmissões de infecções incluem programas nos quais os desinfetantes desempenham papel crucial. As superfícies de materiais médico-hospitalares, se não estiverem diretamente ligados à transmissão de doenças, podem contribuir, potencialmente, para uma contaminação cruzada secundária. Cada instrumento ou superfície do estabelecimento do ambiente de saúde que entra em contato com um paciente é um disseminador potencial de infecção. Para estudar e comparar o comportamento dos microrganismos selecionados foram realizados ensaios de determinação do tempo de redução decimal. Os maiores valores D determinados, foram: (i) 0,1 por cento dicloroisocianurato de sódio (NaDCC) (pH 7.0) - E. coli e A. calcoaceticus (D = 5,9 min); (ii) hipoclorito de sódio (pH 7,0) à 0,025 por cento para B. stearothermophilus (D = 24 min), E. coli e E. cloacae (D = 7,5 min); e à 0,05 por cento para B. stearothermophilus (D = 9,4 min) e E. coli (D = 6,1 min). Este estudo estabelece que as suspensões estudadas são indicação da eficácia de desinfecção recomendada pela legislação, mas os resultados podem variar de produto para produto. Para desinfecção de mãos clorexidina pode ser utilizada, pois apresentou valores D baixos. Para desinfecção de nível intermediário de equipamentos e instrumentos recomenda-se a utilização de NaDCC, devido à estabilidade e baixo efeito corrosivo para equipamentos e materiais. Glutaraldeído, apesar de muito aceito para processos esterilizantes, tem eficácia comparável a soluções de formaldeído.

Minimal inhibitory concentration (MIC) determination of disinfectant and/or sterilizing agents / A concentração inibitória mínima (MIC) determinação de desinfetante e / ou agentes de esterilização

Due to the growing number of outbreaks of infection in hospital and nurseries, it becomes essential to set up a sanitation program that indicates that the appropriate chemical agent was chosen for application in the most effective way. Validating the effectiveness of decontamination and disinfection is an important and often challenging task. In order to study and compare the behavior of selected microorganisms, they were submitted to minimal inhibitory concentration (MIC). The MIC intervals, which reduced bacteria populations over 6 log10, were: 59 to 156 mg/L of quaternary ammonium compounds (QACs); 63 to 10000 mg/L of chlorhexidine; 1375 to 3250 mg/L of glutaraldehyde; 39 to 246 mg/L of formaldehyde; 43750 to 87500 mg/L of ethanol; 1250 to 6250 mg/L of iodine in polyvinyl-pyrolidone complexes, 150 to 4491 mg/L of chlorine-releasing-agents (CRAs) and 469 to 2500 mg/L of hydrogen peroxide. Chlorhexidine showed non inhibitory activity over germinating spores. A. calcoaceticus showed resistance to the majority of the agents tested, followed by E. cloacae and S. marcescens.

Devido ao número crescente de surtos de infecção hospitalar, torna-se proeminente o estabelecimento de um programa de sanitização que liste os agentes químicos a serem empregados e o modo de aplicação mais efetivo. Validação da eficácia de descontaminação é uma tarefa ao mesmo tempo importante e desafiadora. Para estudar e comparar o comportamento dos microrganismos selecionados foram realizados ensaios de concentração inibitória mínima (CIM). A CIM capaz de reduzir o bioburden inicial (>6 log10) foi: 59 - 156 mg/L de quartenários de amônia; 63 - 10000 mg/L de clorexidina, 1375 - 3250 mg/mL de glutaraldeído, 39 - 246 mg/L de formaldeído, 43750 - 87500 mg/L de etanol 1250 - 6250 mg/L de PVPI, 150 - 4491 mg/L de compostos liberadores de cloro e 469 -2500 mg/L de peróxido de hidrogênio.

Produção e purificação de nisina produzida por Lactococcus lactis em leite desnatado e soro de leite / Nisin production and purification utilizing Lactococcus lactis is skimmed milk and milk whey

O peptideo antimicrobiano retratado neste trabalho é a nisina, produzido pela bacteria Lactococcus lactis subsp. lactis, urn peptideo estruturalmente composto por 34 aminoácidos, mostra urn vasto espectro de atividade inibitória em microrganismos Gram-positivos, Gram-negatios e esporo formadores. O objetivo deste trabalho foi produzir a nisina a partir de células de Lactococcus lactis utilizando soro de leite e leite desnatado como meio de cultivo. Para tanto as células de L. lactis foram desenvolvidas em agitador rotacional (30°C/36 h/100 rpm) e a atividade de nisina, os parâmetros de crescimento e os componentes do meio de cultivo foram analisados. Em leite desnatado, contendo 2,27 g de sólidos totais, a atividade de nisina foi 20077,05 AU.mLˉ¹ sendo 3 vezes maior em relação ao leite desnatado corn 4,54 g sólidos totais, 8739,77 AU.nnLˉ¹ ; e foi 73 vezes major em relacão ao leite desnatado corn 1,14 g sólidos totais, 273,21 AU.mLˉ¹ . 0 soro de leite utilizado foi doado por uma inc:Istria de lacticínios, em laboratório parte do soro foi tratada de duas formas: (i) filtrado e (ii) esterilizado, e ambos foram utilizados para cultivo das células produtoras de nisina em agitador rotacional 30°C/36 h/100 rpm. Os resultados mostraram que o meio de cultivo composto por soro de leite não filtrado forneceu uma adaptação ao L. lactis, sendo a concentração de nisina obtida 1628 vezes maior que do soro de leite filtrado, 11120,13 e 6,83 mg.Lˉ¹ respectivamente. Em relação atividade de nisina contra Gram-negativos, aumentou-se o efeito bactericida quando adicionada ao EDTA. O comportamento da nisina no sistema micelar de duas fases aquosas foi investigado experimentalmente, demonstrando que a biomolécula alvo pode ser extraída tanto do meio fermentado complexo quanto das impurezas presentes na nisina comercial. Nos testes corn o sistema micelar de duas fases aquosas, a nisina particionou, preferencialmente, para a fase rica em micelas...

Nisin is a natural antimicrobial peptide used as food preservative produced by Lactococcus lactis, that inhibits the outgrowth of spores, the growth of a variety of Gram-positive and Gram-negative bacteria. Applications of this bacteriocin include dental care products pharmaceutical products such as stomach ulcers and colon infection treatment and potencial birth control. This study aims to evaluate growth conditions for L. lactis as well as the effect in nisin production when utilizing milk whey and skimmed milk. Lactococcus lactis ATCC 11454 was developed in a rotatory shaker (30°C/36 h/100 rpm) in diluted skimmed milk and nisin expression, growth parameters and media components were also studied. Nisin expression in skimmed milk 2.27 g total solids (20077.05 AU.mLˉ¹ ) was up to 3-fold higher than transfers in skimmed milk 4.54 g total solids (8739.77 AU.mLˉ¹ ) and was up to 85-fold higher than transfers in skimmed milk 1.14 g total solids (273.21 AU.mLˉ¹ ). Milk whey, a byproduct from dairy industries, was utilized in two different ways (i) without filtration, autoclaved at 121°C for 30 min and (ii) filtrated (1.20 pm and 0.22 vim membrane filter), L. lactis was developed in a rotary shaker (30°C/36 h/100 rpm) and these cultures were transferred five times using 5 mL aliquots of broth culture for each new volume of the respective media. The results showed that culture media composed by milk whey without filtration was better for L. lactis in its adaptation than milk whey without filtration. Nisin titers, in milk whey without filtration, was 11120.13 mg.Lˉ¹ in 2nd transfer, and up to 1628-fold higher than the filtrated milk whey, 6.83 mg.Lˉ¹ in 1 St transfer. Nisin activity was assayed by the agar diffusion method using Lactobacillus sakei ATCC 15521 and a recombinant Escherichia coli DH5a expressing the recombinant green fluorescent protein (GFPuv) as the nisin-susceptible test organisms. Combining EDTA with nisin increased the bactericidal effect of...