The potential of salivary albumin to degrade composite resin / Albumina salivar: investigando seu potencial de degradar resinas compostas

ABSTRACT Albumin is a salivary enzyme capable of cleaving ester linkages and catalyzing degradation of resin-based dental materials. However, the effect of concentration-dependent esterolytic action on composite resins as yet remains unexplored. Aim: The purpose of this study was to evaluate whether artificial saliva formulations with different concentrations of albumin affected the surface roughness, flexural strength and microhardness of a composite resin. Materials and Method: Specimens (25x2x2mm) of a nanofilled composite (Filtek Z350XT, 3M/ESPE) were prepared and analyzed for average surface roughness (Ra/pm). The specimens were then allocated to 6 groups (n=30), to be treated with different salivary albumin concentrations: 0, 10, 50, 100, 200, 400 pg/mL. The specimens were stored in their respective artificial saliva groups, half of them for 24 h and the remainder for 180 days (artificial saliva renewed weekly), after which they were submitted to a new Ra reading, and tested for three-point flexural strength (FS, MPa). The specimens stored for 180 days were analyzed for Knoop microhardness (KH, Kg/mm2). Data were submitted to two-way ANOVA (Ra and FS) and one-way ANOVA (KH). Results: Although Ra increased (p < 0.001) and FS decreased (p < 0.001) from 24 hours to 180 days of storage, the albumin concentration did not significantly affectRa (p = 0.168), FS (p = 0.477) or KH (p = 0.378). Conclusion: The esterolytic action of albumin did not increase the artificial-saliva-induced hydrolytic degradation of the composite resin.

RESUMO Albumina, uma enzima encontrada na saliva, é capaz de clivar ligagoes éster e catalisar a degradando de materiais dentários á base resina. Apesar da agao esterolítica ser potencialmente concentragao-dependente, a investigando desse efeito sobre resinas compostas ainda permanence inexplorado. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar se formulagoes de saliva artificial contendo diferentes concentragoes de albumina afetariam a rugosidade superficial, a resistencia flexural e a microdureza de uma resina composta. Materials e Método: Corpos de pro-va em barra (25x2x2mm) foram confeccionados a partir de uma resina composta nanoparticulada (Filtek Z350XT, 3M/ESPE) e foram submetidos á leitura de rugosidade superficial média inicial (Ra, pm), em rugosímetro. Entao, as amostras foram divididas em 6 grupos (n=30) de acordo com a concentrando de albumina na saliva: 0, 10, 50, 100, 200, 400 pg/mL. As amostras foram armazenadas nas formulagoes de saliva artificial correspondente ao seu grupo, metade por 24 h e as demais por 180 dias (com trocas de saliva semanais). As amostras foram submetidas a no-vas leituras de rugosidade (Rafinal) e avaliadas quanto á resistencia flexural de tres pontos (RF, MPa). As amostras armazenadas por 180 dias foram avaliadas quanto á microdureza Knoop (KH, Kg/mm2). Os dados foram submetidos a análises de variáncia a dois critérios (Ra e RF) e a um critério (KH). Resultados: Apesar de haver aumento na Ra (p < 0,001) e uma diminuigao da RF (p < 0,001) de 24 h para 180 dias, a concentragao de albumina nao afetou significativamente a Ra (p = 0,168), a RF (p = 0,477) ou a KH (p = 0,378). Conclusoes: A agdo esterolítica da albumina nao aumentou a degradagao hidrolítica da resina composta induzida pela saliva artificial.

Effect of high hydrostatic pressure on the antioxidant capacity and peptic hydrolysis of whey proteins / Efeito da alta pressão hidrostática na hidrólise péptica das proteínas do soro de leite e na capacidade antioxidante

The effect of high hydrostatic pressure (HHP) application on whey protein concentrate was evaluated both before (pre-treatment - PT) and during (hydrolysis assisted - HA) hydrolysis processes. A factorial design 22 with 3 central points was used with pressure (100, 250, 400 MPa) and time (5, 20 and 35 minutes) as independent variables. The hydrolysis was evaluated and monitored by soluble protein, aromatic amino acid contents and RP-HPLC. ABTS and ORAC tests were used to evaluate the in vitro antioxidant capacity. The reduction of soluble protein content was approximately 20% for conventional hydrolysis and for all PT treatments up to 4 h of reaction, while HHP assisted hydrolysis at 100 MPa showed a 35% protein reduction after 35 minutes of reaction. In addition, pressurization favored peptic hydrolysis of -lactoglobulin by up to 98% and also improved the in vitro antioxidant capacity of the hydrolysates, which increased from 34.25 to 60.89 moles TE g-1 of protein in the best treatment. The results suggest that the use of HHP assisted hydrolysis favored the peptic hydrolysis, with a reduction in hydrolysis time and increased antioxidant activity.(AU)

Neste estudo, o efeito da aplicação de alta pressão hidrostática (HHP) sobre o concentrado proteico de soro de leite foi avaliado antes (pré-tratamento - PT) e durante os processos de hidrólise (assistida por hidrólise - HA). Utilizou-se o delineamento fatorial 22 com três pontos centrais, onde as variáveis independentes foram pressão (100, 250, 400 MPa) e tempo (5, 20 e 35 minutos). A hidrólise foi avaliada pelo conteúdo de proteínas solúveis e aminoácidos aromáticos, além do perfil peptídico por RP-HPLC. As análises de ABTS e ORAC foram utilizadas para avaliar a capacidade antioxidante in vitro. A redução do teor de proteína solúvel foi de aproximadamente 20% para a hidrólise convencional e para todos os pontos de PT até 4h de reação, enquanto a hidrólise assistida por HHP a 100 MPa mostrou uma redução de 35% de proteína em 35 minutos de reação. Além disso, a pressurização favoreceu a hidrólise péptica da -lactoglobulina em até 98% e também melhorou a capacidade antioxidante in vitro dos hidrolisados, que aumentaram de 34,25 para 60,89 moles de TE g-1 de proteína no melhor tratamento. Os resultados sugerem que o uso da hidrólise assistida por HHP favoreceu a hidrólise péptica, com redução no tempo de hidrólise e aumento da atividade antioxidante.(AU)

Effect of high hydrostatic pressure on the antioxidant capacity and peptic hydrolysis of whey proteins / Efeito da alta pressão hidrostática na hidrólise péptica das proteínas do soro de leite e na capacidade antioxidante

ABSTRACT: The effect of high hydrostatic pressure (HHP) application on whey protein concentrate was evaluated both before (pre-treatment - PT) and during (hydrolysis assisted - HA) hydrolysis processes. A factorial design 22 with 3 central points was used with pressure (100, 250, 400 MPa) and time (5, 20 and 35 minutes) as independent variables. The hydrolysis was evaluated and monitored by soluble protein, aromatic amino acid contents and RP-HPLC. ABTS and ORAC tests were used to evaluate the in vitro antioxidant capacity. The reduction of soluble protein content was approximately 20% for conventional hydrolysis and for all PT treatments up to 4 h of reaction, while HHP assisted hydrolysis at 100 MPa showed a 35% protein reduction after 35 minutes of reaction. In addition, pressurization favored peptic hydrolysis of β-lactoglobulin by up to 98% and also improved the in vitro antioxidant capacity of the hydrolysates, which increased from 34.25 to 60.89 μmoles TE g-1 of protein in the best treatment. The results suggest that the use of HHP assisted hydrolysis favored the peptic hydrolysis, with a reduction in hydrolysis time and increased antioxidant activity.

RESUMO: Neste estudo, o efeito da aplicação de alta pressão hidrostática (HHP) sobre o concentrado proteico de soro de leite foi avaliado antes (pré-tratamento - PT) e durante os processos de hidrólise (assistida por hidrólise - HA). Utilizou-se o delineamento fatorial 22 com três pontos centrais, onde as variáveis independentes foram pressão (100, 250, 400 MPa) e tempo (5, 20 e 35 minutos). A hidrólise foi avaliada pelo conteúdo de proteínas solúveis e aminoácidos aromáticos, além do perfil peptídico por RP-HPLC. As análises de ABTS e ORAC foram utilizadas para avaliar a capacidade antioxidante in vitro. A redução do teor de proteína solúvel foi de aproximadamente 20% para a hidrólise convencional e para todos os pontos de PT até 4h de reação, enquanto a hidrólise assistida por HHP a 100 MPa mostrou uma redução de 35% de proteína em 35 minutos de reação. Além disso, a pressurização favoreceu a hidrólise péptica da β-lactoglobulina em até 98% e também melhorou a capacidade antioxidante in vitro dos hidrolisados, que aumentaram de 34,25 para 60,89 μmoles de TE g-1 de proteína no melhor tratamento. Os resultados sugerem que o uso da hidrólise assistida por HHP favoreceu a hidrólise péptica, com redução no tempo de hidrólise e aumento da atividade antioxidante.

Comparison of methodologies for fat determination and evaluation of calcium and phosphorus content in snacks for dogs / Comparação de metodologias para determinação de gordura e avaliação do conteúdo de cálcio e fósforo em petiscos para cães

In recent years, the relationship between humans and companion animals has tightened considerably and resulted in the expansion of the range of pet food industry products available in the market. In this context, snacks have gained greater popularity as pet owners seek to please their animals by providing such foods. Due to the growing importance of the snack segment, a need exists for accurate information on the nutritional composition of these products, such as fat concentration. No studies were found that evaluated the effectiveness of different methods applied for determining the content of this nutrient in dog snacks. In addition, too much mineral content can pose health risks. Thus, the objective of this study was to compare three methodologies for determining fat in pet snack products. The moisture, calcium and phosphorus content of each was also determined to compare the obtained results with each value stated on their product labels. Fat determination methods evaluated were ether extract (EE), ether extract after acid hydrolysis (EEHA), and fat content obtained from Ankom XT15 analyzer (ANKOM). Twenty-four snacks produced by 17 companies were evaluated. The results of the three methodologies were compared using the Tukey test. The comparison between the results of the laboratory analysis and the values stated on the labels was performed using descriptive statistics. There was no difference between the three methods evaluated (p = 0.34) regarding fat content. Regarding the nutritional compliance of the labels, 25% (n = 6) of the snacks presented higher moisture content than the declared amount, 50% (n = 12) presented lower fat content, 25% (n = 6) lower phosphorus content and, in 50% (n = 12), the calcium content was not within the minimum and maximum range stated on the label. Therefore, due to the absence of difference between the results, any of the three fat determination methodologies could be used. Regarding compliance of labels for calcium, phosphorus and fat content, greater control over the nutritional composition of these foods is required since most pet owners tend to supply large quantities of snacks to dogs, leading to excessive daily energy intake.(AU)

Nos últimos anos a relação entre seres humanos e animais de companhia estreitou-se consideravelmente e houve uma expansão da gama de produtos da indústria pet food disponíveis no mercado. Nesse contexto, os petiscos ganharam maior popularidade, uma vez que os tutores buscam agradar seus pets com esse tipo de alimento. Devido à crescente importância do segmento de petiscos, há a necessidade de informações precisas sobre a composição nutricional desses produtos, como o teor de gordura, uma vez que não foram encontrados estudos que avaliassem a eficácia dos métodos de determinação do teor deste nutriente em petiscos destinados a cães e o excesso de minerais pode implicar em riscos para a saúde. Assim, o presente trabalho comparou três metodologias para determinação de gordura em petiscos para cães, e também determinou os seus respectivos teores de umidade, cálcio e fósforo, cujos resultados foram comparados aos valores declarados pelos fabricantes nos rótulos dos produtos. Os métodos de determinação da gordura avaliados foram: extrato etéreo (EE), extrato etéreo após hidrólise ácida (EEHA) e teor de gordura obtido em analisador Ankom XT15 (ANKOM). Vinte e quatro petiscos produzidos por 17 empresas foram avaliados. Os resultados das três metodologias de determinação da gordura foram comparados com o emprego do teste Tukey. A comparação entre os resultados das análises laboratoriais e os valores declarados nos rótulos foi realizada por meio de estatística descritiva. Não houve diferença entre os três métodos avaliados (p = 0,34) em relação ao teor de gordura dos petiscos examinados. Em relação à conformidade nutricional dos rótulos, 25% (n = 6) dos petiscos apresentaram teor de umidade superior ao declarado, 50% (n = 12) apresentaram menor teor de gordura; 25% (n = 6) menor teor de fósforo e, em 50% (n = 12) deles, o teor de cálcio estava fora da faixa mínima e máxima declarada no rótulo. Portanto, devido à ausência de diferença entre os resultados, as três metodologias de determinação de gordura podem ser utilizadas. Quanto à conformidade dos rótulos em relação aos teores de cálcio, fósforo e gordura, é necessário maior controle sobre a composição nutricional desses alimentos, uma vez que a maioria dos tutores fornece petiscos em elevadas quantidades para os cães, que podem determinar excessivo consumo de energia.(AU)

How different soil moisture levels affect the microbial activity / Como diferentes níveis de umidade do solo afetam a atividade microbiana de um solo de terras baixas usado para cultivo do arroz?

The lowland soils are characterized by high susceptibility to water saturation. This anaerobic condition is usually reported in paddy fields and alters the decomposition process of soil organic compounds. The aim of this study was to evaluate the soil microbial and enzymatic activity of a lowland soil at different soil moisture contents. A poorly drained Albaqualf cultivated with irrigated rice was used to evaluate microbial and enzymatic activity in treatments with different levels of soil moisture, being: i) 60% of field capacity (FC) (60%FC); ii) 100% of FC (100%FC); iii) flooded soil with a 2 cm water layer above soil surface, and iv) soil kept at 60%FC with late flood after 29 days the incubation. The greater soil microbial activity was observed in the 100%FC treatment, being 41% greater than 60%FC treatment and only 2% higher than flooded treatment. The enzymatic activity data by fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis corroborated the higher CO2 release in treatments with higher soil moisture content. Differently from the results reported, the main methodologies to evaluate microbial activity still recommend maintenance of the soil with a moisture content close to 60% of the FC. However, in lowland soil with history of frequent paddy fields, the maintenance of moisture close to 60% of the FC can limit the microbial activity. The soil respiration technique can be used to evaluate the microbial activity in flooded soil conditions. However, further studies should be conducted to understand the effect of the cultivation history on the microbial community of these environments.(AU)

Os solos de várzea são caracterizados pela alta suscetibilidade à saturação por água. Esta condição anaeróbica é geralmente encontrada em solos arrozeiros e altera o processo de decomposição dos compostos orgânicos do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade microbiana e enzimática de um solo de várzea sob diferentes teores de umidade no solo. Um Planossolo historicamente cultivado com arroz irrigado foi utilizado para avaliar a atividade microbiana e enzimática em tratamentos com diferentes níveis de umidade do solo, sendo: i) 60% de capacidade de campo (CC) (60%CC); ii) 100% da CC (100%CC); iii) solo inundado com uma camada de água de 2 cm acima da superfície do solo; e iv) solo mantido a 60%CC com inundação após 29 dias da incubação. A maior atividade microbiana do solo foi observada no tratamento 100%CC, sendo 41% maior que o tratamento 60%CC e 2% maior que tratamento inundado. Os dados da atividade enzimática pela hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) corroboraram a maior liberação de CO2 nos tratamentos com maior umidade do solo. Diferentemente dos resultados encontrados, as principais metodologias para avaliação da atividade microbiana ainda recomendam manter o solo com umidade próxima a 60% da CC. No entanto, em solos de várzea com históricos de cultivos de arroz, a manutenção de umidade próxima a 60% da CC pode limitar a atividade microbiana. A técnica de respiração do solo pode ser usada para avaliar a atividade microbiana em condições de solo inundado. No entanto, mais estudos devem ser realizados para entender o efeito do histórico de cultivo na comunidade microbiana nesses ambientes.(AU)

Comparison of methodologies for fat determination and evaluation of calcium and phosphorus content in snacks for dogs / Comparação de metodologias para determinação de gordura e avaliação do conteúdo de cálcio e fósforo em petiscos para cães

In recent years, the relationship between humans and companion animals has tightened considerably and resulted in the expansion of the range of pet food industry products available in the market. In this context, snacks have gained greater popularity as pet owners seek to please their animals by providing such foods. Due to the growing importance of the snack segment, a need exists for accurate information on the nutritional composition of these products, such as fat concentration. No studies were found that evaluated the effectiveness of different methods applied for determining the content of this nutrient in dog snacks. In addition, too much mineral content can pose health risks. Thus, the objective of this study was to compare three methodologies for determining fat in pet snack products. The moisture, calcium and phosphorus content of each was also determined to compare the obtained results with each value stated on their product labels. Fat determination methods evaluated were ether extract (EE), ether extract after acid hydrolysis (EEHA), and fat content obtained from Ankom XT15 analyzer (ANKOM). Twenty-four snacks produced by 17 companies were evaluated. The results of the three methodologies were compared using the Tukey test. The comparison between the results of the laboratory analysis and the values stated on the labels was performed using descriptive statistics. There was no difference between the three methods evaluated (p = 0.34) regarding fat content. Regarding the nutritional compliance of the labels, 25% (n = 6) of the snacks presented higher moisture content than the declared amount, 50% (n = 12) presented lower fat content, 25% (n = 6) lower phosphorus content and, in 50% (n = 12), the calcium content was not within the minimum and maximum range stated on the label. Therefore, due to the absence of difference between the results, any of the three fat determination methodologies could be used. Regarding compliance of labels for calcium, phosphorus and fat content, greater control over the nutritional composition of these foods is required since most pet owners tend to supply large quantities of snacks to dogs, leading to excessive daily energy intake.(AU)

Nos últimos anos a relação entre seres humanos e animais de companhia estreitou-se consideravelmente e houve uma expansão da gama de produtos da indústria pet food disponíveis no mercado. Nesse contexto, os petiscos ganharam maior popularidade, uma vez que os tutores buscam agradar seus pets com esse tipo de alimento. Devido à crescente importância do segmento de petiscos, há a necessidade de informações precisas sobre a composição nutricional desses produtos, como o teor de gordura, uma vez que não foram encontrados estudos que avaliassem a eficácia dos métodos de determinação do teor deste nutriente em petiscos destinados a cães e o excesso de minerais pode implicar em riscos para a saúde. Assim, o presente trabalho comparou três metodologias para determinação de gordura em petiscos para cães, e também determinou os seus respectivos teores de umidade, cálcio e fósforo, cujos resultados foram comparados aos valores declarados pelos fabricantes nos rótulos dos produtos. Os métodos de determinação da gordura avaliados foram: extrato etéreo (EE), extrato etéreo após hidrólise ácida (EEHA) e teor de gordura obtido em analisador Ankom XT15 (ANKOM). Vinte e quatro petiscos produzidos por 17 empresas foram avaliados. Os resultados das três metodologias de determinação da gordura foram comparados com o emprego do teste Tukey. A comparação entre os resultados das análises laboratoriais e os valores declarados nos rótulos foi realizada por meio de estatística descritiva. Não houve diferença entre os três métodos avaliados (p = 0,34) em relação ao teor de gordura dos petiscos examinados. Em relação à conformidade nutricional dos rótulos, 25% (n = 6) dos petiscos apresentaram teor de umidade superior ao declarado, 50% (n = 12) apresentaram menor teor de gordura; 25% (n = 6) menor teor de fósforo e, em 50% (n = 12) deles, o teor de cálcio estava fora da faixa mínima e máxima declarada no rótulo. Portanto, devido à ausência de diferença entre os resultados, as três metodologias de determinação de gordura podem ser utilizadas. Quanto à conformidade dos rótulos em relação aos teores de cálcio, fósforo e gordura, é necessário maior controle sobre a composição nutricional desses alimentos, uma vez que a maioria dos tutores fornece petiscos em elevadas quantidades para os cães, que podem determinar excessivo consumo de energia.(AU)

Feasibility of bioethanol production from rice bran / Viabilidade da produção de bioetanol a partir do farelo de arroz

Rice bran is a by-product of rice production with a high carbohydrate and starch content and the potential for bioethanol production by alcoholic fermentation. This article describes bioethanol production by Saccharomyces cerevisiae from hydrolyzed defatted rice bran (DRB) a rice by-product applying ultrasonic treatment and protease addition, as well as a sequential strategy of experimental design (SEED). In the first Central Composite Rotatable Design (CCRD), the temperature (25-30 °C) and inoculum concentration (0.5-50 g L-¹) had positive effects on bioethanol production, while the effect of pH (4.0-6.0) was not significant. In the second CCRD, the temperature (28-35 °C) and inoculum concentration (10-70 g L-¹) had negative and positive effects on bioethanol production (p< 0.05). Protease addition (15 µL g-¹) increased the conversion of substrate into bioethanol by 76%. The optimized conditions for the production of 40.7 g L-¹ bioethanol were a temperature of 31.5 °C and an inoculum concentration of 70 g L-¹. Validation in a benchtop bioreactor produced 40.0 g L-¹ of bioethanol from hydrolyzed DRB, and the SEED was characterized as a useful tool to improve bioethanol production from DRB. Furthermore, the DRB proved to be a by-product with great potential for bioethanol production, derived from alternative sources not commonly used in human food.(AU)

O farelo de arroz é um subproduto com alto teor de carboidratos e amido, com potencial para produção de bioetanol por fermentação alcoólica. O presente artigo descreve a produção de bioetanol pela ação da Saccharomyces cerevisiae no farelo de arroz desengordurado hidrolisado (DRB) - um subproduto do arroz - com a aplicação do tratamento ultrassônico e adição de protease, e estratégia sequencial de planejamento experimental (SEED). No primeiro Delineamento Composto Central Rotacional (CCRD), a temperatura (25-30 °C) e a concentração de inóculo (0,5-50 g L-¹) tiveram efeitos positivos na produção de bioetanol, enquanto o pH (4,0-6,0) não foi significativo. No segundo CCRD, a temperatura (28-35 °C) e a concentração do inóculo (10-70 g L-¹) tiveram efeitos negativo e positivo, respectivamente, na produção de bioetanol (p < 0,05). A adição de protease (15 µL g-¹) aumentou a conversão do substrato em bioetanol em 76%. Na temperatura de 31,5 °C e concentração de inóculo de 70 g L-¹ obteve-se a condição otimizada para produção de bioetanol, com a produção de 40,7 g L-¹. Na validação, realizada em um fermentador de bancada, foram produzidos 40,0 g L-¹ de bioetanol a partir de DRB hidrolisado; e o SEED foi caracterizado como uma ferramenta útil para otimizar a produção de bioetanol a partir de DRB. Além disso, o DRB provou ser um subproduto com grande potencial para a produção de bioetanol, derivado de fontes alternativas normalmente não utilizadas na alimentação humana.(AU)

Cultivable cellulolytic fungi isolated from the gut of Amazonian aquatic insects / Fungos celulolíticos cultiváveis isolados do intestino de insetos aquáticos da Amazônia

Filamentous fungi have been targeted by bioprospecting studies because they are effective producers of extracellular enzymes that can potentially be used by the bioindustry. In this study, we isolated filamentous fungi from the guts of Amazonian aquatic insect larvae to evaluate their cellulolytic activity. We collected 69 larvae of shredder insects of three genera: Phylloicus (Trichoptera: Calamoceratidae), Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) and Stenochironomus (Diptera: Chironomidae) in ten streams from a protected area in the central Brazilian Amazon. Production of mycelia was elaborated in PDA (Potato Dextrose Agar) medium. The isolates were transferred to a synthetic medium with carboxymethyl cellulose, and Congo red was used to determine the enzymatic index. The hydrolysis halo, indicating the production of cellulases, was observed in 175 fungal isolates (70% of the total), of which 25 had an enzymatic index 2.0 and belonged to seven fungal genera. The fungal taxa Cladosporium, Gliocephalotrichum, Penicillium, Pestalotiopsis, Talaromyces, Trichoderma and Umbelopsis were isolated from guts of Phylloicus, Triplectides and Stenochironomus, which are traditionally used in biotechnological applications. Our results indicate the cellulolytic potential of fungi associated with the guts of aquatic Amazonian insects.(AU)

Fungos filamentosos tem sido alvo de estudos de bioprospecção devido à sua grande eficiencia em produzir enzimas extracelulares, as quais tem grande potencial para uso em bioindústrias. Neste estudo, fungos filamentosos foram isolados do intestino de larvas de insetos aquáticos da Amazônia, para avaliar sua atividade celulolítica. Foram coletadas 69 larvas de insetos aquáticos fragmentadores de três gêneros: Phylloicus (Trichoptera: Calamoceratidae), Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) e Stenochironomus (Diptera: Chironomidae) em dez igarapés de uma área protegida na Amazônia central brasileira. O crescimento dos fungos isolados foi feito em meio de cultura Ágar Batata Dextrose (BDA). Os isolados fúngicos foram transferidos para o meio sintético com Carboximetil celulose e utilizou-se vermelho Congo para determinar o índice enzimático. O halo de hidrólise, indicando a produção de celulases, foi observado em 175 isolados fúngicos (70% do total), dos quais 25 tiveram um índice enzimático 2,0 e pertencem a sete gêneros fúngicos. Os táxons fúngicos Cladosporium, Gliocephalotrichum, Penicillium, Pestalotiopsis, Talaromyces, Trichoderma e Umbelopsis foram isolados dos intestinos das larvas de Phylloicus, Triplectides e Stenochironomus e são tradicionalmente utilizados em aplicações biotecnológicas. Os resultados indicam um potencial celulolítco destes fungos associados ao intestino de insetos aquáticos amazônicos.(AU)

Comparison of methodologies for fat determination and evaluation of calcium and phosphorus content in snacks for dogs / Comparação de metodologias para determinação de gordura e avaliação do conteúdo de cálcio e fósforo em petiscos para cães

In recent years, the relationship between humans and companion animals has tightened considerably and resulted in the expansion of the range of pet food industry products available in the market. In this context, snacks have gained greater popularity as pet owners seek to please their animals by providing such foods. Due to the growing importance of the snack segment, a need exists for accurate information on the nutritional composition of these products, such as fat concentration. No studies were found that evaluated the effectiveness of different methods applied for determining the content of this nutrient in dog snacks. In addition, too much mineral content can pose health risks. Thus, the objective of this study was to compare three methodologies for determining fat in pet snack products. The moisture, calcium and phosphorus content of each was also determined to compare the obtained results with each value stated on their product labels. Fat determination methods evaluated were ether extract (EE), ether extract after acid hydrolysis (EEHA), and fat content obtained from Ankom XT15 analyzer (ANKOM). Twenty-four snacks produced by 17 companies were evaluated. The results of the three methodologies were compared using the Tukey test. The comparison between the results of the lab

Nos últimos anos a relação entre seres humanos e animais de companhia estreitou-se consideravelmente e houve uma expansão da gama de produtos da indústria pet food disponíveis no mercado. Nesse contexto, os petiscos ganharam maior popularidade, uma vez que os tutores buscam agradar seus pets com esse tipo de alimento. Devido à crescente importância do segmento de petiscos, há a necessidade de informações precisas sobre a composição nutricional desses produtos, como o teor de gordura, uma vez que não foram encontrados estudos que avaliassem a eficácia dos métodos de determinação do teor deste nutriente em petiscos destinados a cães e o excesso de minerais pode implicar em riscos para a saúde. Assim, o presente trabalho comparou três metodologias para determinação de gordura em petiscos para cães, e também determinou os seus respectivos teores de umidade, cálcio e fósforo, cujos resultados foram comparados aos valores declarados pelos fabricantes nos rótulos dos produtos. Os métodos de determinação da gordura avaliados foram: extrato etéreo (EE), extrato etéreo após hidrólise ácida (EEHA) e teor de gordura obtido em analisador Ankom XT15 (ANKOM). Vinte e quatro petiscos produzidos por 17 empresas foram avaliados. Os resultados das três metodologias de determinação da gordura foram c

Comparison of methodologies for fat determination and evaluation of calcium and phosphorus content in snacks for dogs / Comparação de metodologias para determinação de gordura e avaliação do conteúdo de cálcio e fósforo em petiscos para cães

In recent years, the relationship between humans and companion animals has tightened considerably and resulted in the expansion of the range of pet food industry products available in the market. In this context, snacks have gained greater popularity as pet owners seek to please their animals by providing such foods. Due to the growing importance of the snack segment, a need exists for accurate information on the nutritional composition of these products, such as fat concentration. No studies were found that evaluated the effectiveness of different methods applied for determining the content of this nutrient in dog snacks. In addition, too much mineral content can pose health risks. Thus, the objective of this study was to compare three methodologies for determining fat in pet snack products. The moisture, calcium and phosphorus content of each was also determined to compare the obtained results with each value stated on their product labels. Fat determination methods evaluated were ether extract (EE), ether extract after acid hydrolysis (EEHA), and fat content obtained from Ankom XT15 analyzer (ANKOM). Twenty-four snacks produced by 17 companies were evaluated. The results of the three methodologies were compared using the Tukey test. The comparison between the results of the lab

Nos últimos anos a relação entre seres humanos e animais de companhia estreitou-se consideravelmente e houve uma expansão da gama de produtos da indústria pet food disponíveis no mercado. Nesse contexto, os petiscos ganharam maior popularidade, uma vez que os tutores buscam agradar seus pets com esse tipo de alimento. Devido à crescente importância do segmento de petiscos, há a necessidade de informações precisas sobre a composição nutricional desses produtos, como o teor de gordura, uma vez que não foram encontrados estudos que avaliassem a eficácia dos métodos de determinação do teor deste nutriente em petiscos destinados a cães e o excesso de minerais pode implicar em riscos para a saúde. Assim, o presente trabalho comparou três metodologias para determinação de gordura em petiscos para cães, e também determinou os seus respectivos teores de umidade, cálcio e fósforo, cujos resultados foram comparados aos valores declarados pelos fabricantes nos rótulos dos produtos. Os métodos de determinação da gordura avaliados foram: extrato etéreo (EE), extrato etéreo após hidrólise ácida (EEHA) e teor de gordura obtido em analisador Ankom XT15 (ANKOM). Vinte e quatro petiscos produzidos por 17 empresas foram avaliados. Os resultados das três metodologias de determinação da gordura foram c

Feasibility of bioethanol production from rice bran / Viabilidade da produção de bioetanol a partir do farelo de arroz

Rice bran is a by-product of rice production with a high carbohydrate and starch content and the potential for bioethanol production by alcoholic fermentation. This article describes bioethanol production by Saccharomyces cerevisiae from hydrolyzed defatted rice bran (DRB) a rice by-product applying ultrasonic treatment and protease addition, as well as a sequential strategy of experimental design (SEED). In the first Central Composite Rotatable Design (CCRD), the temperature (25-30 °C) and inoculum concentration (0.5-50 g L-¹) had positive effects on bioethanol production, while the effect of pH (4.0-6.0) was not significant. In the second CCRD, the temperature (28-35 °C) and inoculum concentration (10-70 g L-¹) had negative and positive effects on bioethanol production (p< 0.05). Protease addition (15 µL g-¹) increased the conversion of substrate into bioethanol by 76%. The optimized conditions for the production of 40.7 g L-¹ bioethanol were a temperature of 31.5 °C and an inoculum concentration of 70 g L-¹. Validation in a benchtop bioreactor produced 40.0 g L-¹ of bioethanol from hydrolyzed DRB, and the SEED was characterized as a useful tool to improve bioethanol production from DRB. Furthermore, the DRB proved to be a by-product with great potential for bioethanol production, derived from alternative sources not commonly used in human food.

O farelo de arroz é um subproduto com alto teor de carboidratos e amido, com potencial para produção de bioetanol por fermentação alcoólica. O presente artigo descreve a produção de bioetanol pela ação da Saccharomyces cerevisiae no farelo de arroz desengordurado hidrolisado (DRB) - um subproduto do arroz - com a aplicação do tratamento ultrassônico e adição de protease, e estratégia sequencial de planejamento experimental (SEED). No primeiro Delineamento Composto Central Rotacional (CCRD), a temperatura (25-30 °C) e a concentração de inóculo (0,5-50 g L-¹) tiveram efeitos positivos na produção de bioetanol, enquanto o pH (4,0-6,0) não foi significativo. No segundo CCRD, a temperatura (28-35 °C) e a concentração do inóculo (10-70 g L-¹) tiveram efeitos negativo e positivo, respectivamente, na produção de bioetanol (p < 0,05). A adição de protease (15 µL g-¹) aumentou a conversão do substrato em bioetanol em 76%. Na temperatura de 31,5 °C e concentração de inóculo de 70 g L-¹ obteve-se a condição otimizada para produção de bioetanol, com a produção de 40,7 g L-¹. Na validação, realizada em um fermentador de bancada, foram produzidos 40,0 g L-¹ de bioetanol a partir de DRB hidrolisado; e o SEED foi caracterizado como uma ferramenta útil para otimizar a produção de bioetanol a partir de DRB. Além disso, o DRB provou ser um subproduto com grande potencial para a produção de bioetanol, derivado de fontes alternativas normalmente não utilizadas na alimentação humana.

How different soil moisture levels affect the microbial activity / Como diferentes níveis de umidade do solo afetam a atividade microbiana de um solo de terras baixas usado para cultivo do arroz?

ABSTRACT: The lowland soils are characterized by high susceptibility to water saturation. This anaerobic condition is usually reported in paddy fields and alters the decomposition process of soil organic compounds. The aim of this study was to evaluate the soil microbial and enzymatic activity of a lowland soil at different soil moisture contents. A poorly drained Albaqualf cultivated with irrigated rice was used to evaluate microbial and enzymatic activity in treatments with different levels of soil moisture, being: i) 60% of field capacity (FC) (60%FC); ii) 100% of FC (100%FC); iii) flooded soil with a 2 cm water layer above soil surface, and iv) soil kept at 60%FC with late flood after 29 days the incubation. The greater soil microbial activity was observed in the 100%FC treatment, being 41% greater than 60%FC treatment and only 2% higher than flooded treatment. The enzymatic activity data by fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis corroborated the higher CO2 release in treatments with higher soil moisture content. Differently from the results reported, the main methodologies to evaluate microbial activity still recommend maintenance of the soil with a moisture content close to 60% of the FC. However, in lowland soil with history of frequent paddy fields, the maintenance of moisture close to 60% of the FC can limit the microbial activity. The soil respiration technique can be used to evaluate the microbial activity in flooded soil conditions. However, further studies should be conducted to understand the effect of the cultivation history on the microbial community of these environments.

RESUMO: Os solos de várzea são caracterizados pela alta suscetibilidade à saturação por água. Esta condição anaeróbica é geralmente encontrada em solos arrozeiros e altera o processo de decomposição dos compostos orgânicos do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade microbiana e enzimática de um solo de várzea sob diferentes teores de umidade no solo. Um Planossolo historicamente cultivado com arroz irrigado foi utilizado para avaliar a atividade microbiana e enzimática em tratamentos com diferentes níveis de umidade do solo, sendo: i) 60% de capacidade de campo (CC) (60%CC); ii) 100% da CC (100%CC); iii) solo inundado com uma camada de água de 2 cm acima da superfície do solo; e iv) solo mantido a 60%CC com inundação após 29 dias da incubação. A maior atividade microbiana do solo foi observada no tratamento 100%CC, sendo 41% maior que o tratamento 60%CC e 2% maior que tratamento inundado. Os dados da atividade enzimática pela hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) corroboraram a maior liberação de CO2 nos tratamentos com maior umidade do solo. Diferentemente dos resultados encontrados, as principais metodologias para avaliação da atividade microbiana ainda recomendam manter o solo com umidade próxima a 60% da CC. No entanto, em solos de várzea com históricos de cultivos de arroz, a manutenção de umidade próxima a 60% da CC pode limitar a atividade microbiana. A técnica de respiração do solo pode ser usada para avaliar a atividade microbiana em condições de solo inundado. No entanto, mais estudos devem ser realizados para entender o efeito do histórico de cultivo na comunidade microbiana nesses ambientes.

Pré-tratamento físico-químico e enzimático para efluente de abatedouro / Physico-chemical and enzymatic pre-treatment for wastewater from slaughterhouse

RESUMO O efluente gerado em um abatedouro de aves, contendo gordura (quantificada pela análise de Óleos e Graxas - O&G) na concentração de 1.100 mg.L-1, foi submetido a dois pré-tratamentos para redução da concentração de material orgânico particulado: um tratamento físico-químico convencional (coagulação/floculação com cloreto férrico) ou um tratamento enzimático alternativo (hidrólise enzimática), aplicados isoladamente antes do processo biológico para remoção de material orgânico dissolvido. A hidrólise foi realizada com 0,5% (m/v) de um preparado enzimático sólido (PES - contendo oito unidades de atividade lipásica por grama) produzido pelo fungo Penicillium sp. por 8 h a 30ºC. Diferentes condições foram avaliadas na coagulação/floculação, sendo selecionada a que apresentou melhor remoção de demanda química de oxigênio (DQO) total para alimentação de biorreatores aeróbios e anaeróbios de bancada: pH = 5,0 e 400 mg de FeCl3.6H2O.L-1. Melhores resultados foram alcançados ao se utilizar o pré-tratamento físico-químico, com remoções médias de DQO de 91% nos tratamentos aeróbio e anaeróbio.

ABSTRACT The effluent generated in a poultry slaughterhouse, containing fat (quantified by oil and grease - O&G analysis) at a concentration of 1,100 mg.L-1, was subjected to two pre-treatments to reduce the particulate organic matter concentration: a conventional physicochemical treatment (coagulation/flocculation with ferric chloride) or an alternative enzymatic treatment (enzymatic hydrolysis), applied alone prior to the biological process for removing dissolved organic material. Hydrolysis was performed with 0.5% (m/v) of a solid enzymatic preparation (SEP - containing 8 lipase activity units per gram) produced by the fungus Penicillium sp. for 8 h at 30ºC. Different conditions were evaluated in the coagulation/flocculation, and the one with the best total COD removal for feeding bench top aerobic and anaerobic bioreactors was selected: pH = 5.0 and 400 mg FeCl3.6H2O.L-1. Better results were achieved when using the physicochemical pre-treatment with average COD removals of 91% in aerobic and anaerobic treatments.

Influência de diferentes concentrações de enzima lactase sobre a hidrólise da lactose em leite pasteurizado e seus aspectos físico-químicos / Influence of different concentrations of lactase enzymes on a lactose hydrolysis in pasteurized milk and their physico-chemical aspects

A lactose é o carboidrato predominante no leite e responsável por diversas reações importantes no processamento de derivados lácteos. Contudo, também é responsável pelo desconforto trazido às pessoas intolerantes à este açúcar. A indústria vem se aprimorando para retirar ou reduzir a lactose dos produtos lácteos. Este trabalho objetivou testar o método de hidrólise para reduzir o teor de lactose no leite de vaca pasteurizado utilizando três concentrações de enzima diferentes e observar as propriedades físico-químicas decorrentes do processo. Os três tratamentos foram submetidos a 30ºC por tempo suficiente para que a crioscopia de cada um estabilizasse. Os resultados demonstraram que a enzima testada foi eficaz para reduzir o teor de lactose no leite em até aproximadamente 93%, mas nenhum dos tratamentos se enquadraria na legislação vigente como “zero lactose”. As propriedades físico-químicas mantiveram-se dentro dos limites da legislação para leite pasteurizado.(AU)

Efeito da hidrólise enzimática na viscosidade de polpa de jaca para produção de bebidas / Enzymatic hydrolysis effect on the viscosity of jackfruit pulp for beverages production

A jaca é uma fruta amplamente disseminada na região nordeste do Brasil e devido ao seu alto teor de carboidratos tem grande potencial para produção de bebidas alcoólicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tratamento enzimático sobre a viscosidade da polpa de jaca, visando sua posterior aplicação para produção de hidromel, uma bebida obtida a partir da fermentação do mosto de mel diluído em água. A hidrólise foi realizada segundo um planejamento fatorial 2³, analisando o efeito dos parâmetros concentração enzimática (0,01 a 0,09%), tempo (20 a 100 min) e temperatura (30 a 60ºC) sobre a viscosidade da polpa. O uso da maior concentração de enzima (0,09%) produziu significativa redução na viscosidade da polpa de jaca, de 3353 cP até 108 cP, mostrando-se altamente eficiente nesse processo. Todos os parâmetros foram significativos a um nível de 95% de confiança.

Influência de diferentes concentrações de enzima lactase sobre a hidrólise da lactose em leite pasteurizado e seus aspectos físico-químicos / Influence of different concentrations of lactase enzymes on a lactose hydrolysis in pasteurized milk and their physico-chemical aspects

A lactose é o carboidrato predominante no leite e responsável por diversas reações importantes no processamento de derivados lácteos. Contudo, também é responsável pelo desconforto trazido às pessoas intolerantes à este açúcar. A indústria vem se aprimorando para retirar ou reduzir a lactose dos produtos lácteos. Este trabalho objetivou testar o método de hidrólise para reduzir o teor de lactose no leite de vaca pasteurizado utilizando três concentrações de enzima diferentes e observar as propriedades físico-químicas decorrentes do processo. Os três tratamentos foram submetidos a 30ºC por tempo suficiente para que a crioscopia de cada um estabilizasse. Os resultados demonstraram que a enzima testada foi eficaz para reduzir o teor de lactose no leite em até aproximadamente 93%, mas nenhum dos tratamentos se enquadraria na legislação vigente como “zero lactose”. As propriedades físico-químicas mantiveram-se dentro dos limites da legislação para leite pasteurizado.

Enzymatic purification of glucomannan from Amorphophallus oncophyllus using α-Amylase / Purificação enzimática de glucomanan de amorphophallus oncophyllus usando α -amilasas

The international standards for top glucomannan flour require a minimum of 70% glucomannan. The glucomannan content of Amorphophallus oncophyllus flour was approximately 60%, with starch as the major impurity. Elimination of starch was expected to increase the purity of glucomannan. The purpose of this research was to study starch hydrolysis of the flour using α-amylase. Temperature (35.5-84.5oC), time (0.4-3.6 h) and pH (2.2-8.8) of hydrolysis were selected as independent variables. A central composite design of response surface methodology (RSM) was performed to obtain the optimum condition. This approach was a novelty of this enzymatic purification of A. oncophyllus. Glucomannan content, starch content, and solubility were chosen as the response variables. The models were reliable for predicting the responses (R2≥ 0.771). It was predicted that the highest glucomannan content (93.0%) obtained at the lowest starch content (1.14%), which hydrolysed at pH 6.17, 84.5oC and 3.6 h. Prior the verification of the optimum hydrolysed condition from the model, the glucomannan and starch content was 81.59% and 2.27%, respectively. After purification, the absorbance of the ß-1,4 glycosidic bond increased as a sign of higher glucomannan purity. A less rough surface and irregular shape of the grain morphology was observed after purification.

Os padrões internacionais para a farinha de alta calidade de glucomanan requerem um mínimo de 70% de glucomanan. O conteúdo de glucomanano da farinha de Amorphophallus oncophyllus foi de aproximadamente 60%, com o amido como a maior impureza. Esperava-se que a eliminação do amido aumentasse a pureza do glucomanan. O objetivo desta pesquisa foi estudar a hidrólise do amido da farinha usando α-amilase. A temperature (35,5-84,5oC), o tempo (0,4-3,6 h) e o pH (2,2-8,8) da hidrólise foram selecionados como variáveis independentes. Um desenho central composto pertencente á metodologia da superfície de resposta (MSR) foi realizado para obter a condição ótima. Esta abordagem foi uma novidade desta purificação enzimática de A. oncophyllus. O conteúdo de glucomanan, conteúdo de amido e solubilidade foram escolhidos como as respostas. Os modelos foram confiáveis para predizer as respostas (R2≥ 0,771). Os modelos indicaram que o maior conteúdo de glucomanan (93,0%) foram obtidos no menor conteúdo de amido (1,14%),que hidrolisou a um pH 6,17, 84,5ºC e 3,6 h. Antes da verificação da condição hidrolisada ótima do modelo, o conteúdo de glucomanan e amido foi de 81,59% e 2,27%, respectivamente. Após a purificação, a absorbância da ligação ß-1,4 glicosídica aumentou com um sinal de maior pureza de glucomanan. Uma superfície mais lisa e forma irregular da morfologia do grão foi observada após a purificação.

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.

Fosfolipase imobilizada na hidrólise da fração lipídica de efluente de frigorífico de suínos: comparação com a enzima livre / Phospholipase immobilized in the hydrolysis of lipid fraction of the wastewater slaughterhouse swine: comparison with enzyme free

RESUMO Este estudo pretendeu verificar as melhores condições operacionais para a hidrólise de lipídeos presentes em efluente de frigorífico de suínos, comparando uma fosfolipase comercial livre e uma imobilizada, assim como o potencial para reutilização da fosfolipase imobilizada nas reações de hidrólise e sua manutenção de capacidade lipolítica em condições de armazenamento. Analisaram-se a influência da temperatura, o pH e a concentração da fosfolipase na hidrólise, obtendo-se como valores ótimos 36ºC, 8,5 e 1,1% (m.v-1), respectivamente. Os valores de ácidos graxos livres obtidos para a enzima livre e imobilizada diferiram significativamente (p<0,05), sendo os valores para a enzima imobilizada superiores, com máximo de 34 µmol.mL-1. Foram realizados 18 ciclos de reúso da fosfolipase imobilizada nas reações de hidrólise, e até o 17º reúso a atividade relativa ficou acima de 50%. A enzima imobilizada estocada em temperatura de refrigeração manteve a mesma liberação de ácidos graxos até o sétimo dia de armazenamento.

ABSTRACT This study intended to determine the best operating conditions for the hydrolysis of lipids present in wastewater of slaughterhouse swine comparing a free commercial phospholipase and an immobilized one, as well as the potential for reuse of the immobilized phospholipase in hydrolysis reactions and the maintenance of its lipolytic capacity in storage conditions. The influence of temperature, pH and concentration of phospholipase hydrolysis were analyzed, yielding optimal values such as 36ºC, 8.5 and 1.1% (w.v-1), respectively. The amounts of free fatty acids obtained for free and immobilized enzyme differed significantly (p<0.05); the values were higher for the immobilized enzyme, with a maximum of 34 µmol.mL-1. There were performed 18 cycles of reuse in immobilized phospholipase hydrolysis reactions, and until the 17th reuse the relative activity was above 50%. The immobilized enzyme stored at refrigeration temperature remained the same fatty acids release until the 7th day of storage.

Endo-β-mannanase enzyme activity in the structures of Coffea arabica L. seeds under different types of processing and drying / Atividade da enzima endo-β-mananase nas estruturas de sementes de Coffea arabica L. submetidas a diferentes tipos de processamentos e secagem

ABSTRACT: Enzymes play a fundamental role in degradation of molecules during seed germination, development, and deterioration. Endo-β-mannanase is one of the main enzymes responsible for hydrolysis of mannans in the endosperm during germination of coffee seeds through its action in hydrolytic degradation of cell walls and in weakening the structures of the endosperm that surround the embryo, allowing radicle emergence. The aim of this study was to determine the activity of the endo-β-mannanase enzyme in the structures of coffee seeds for the purpose of assessing the relationship between this activity and the physiological quality of the seeds under different processing and drying methods. Coffea arabica L. fruit in the cherry maturity stage was subjected to three different types of processing: natural (seeds maintained in the fruit itself), fully washed (fruit pulped mechanically and the seeds demucilaged by fermentation in water), and semi-washed or demucilaged (both fruit pulp and mucilage removed mechanically); and two methods of drying: slow drying (suspended screen) in the shade, and rapid drying in mechanical dryer at 35°C to a moisture content of 11±1%. After processing and drying, the physiological quality of the seeds was evaluated through the germination test, and endo-β-mannanase enzyme activity was quantified. Coffee seeds submitted to natural processing have lower physiological performance, as well as greater deterioration and greater activity of the endo-ß-mannanase enzyme. Removal of mucilage during fully washed and semi-washed processing of coffee seeds reduces the activity of the endo-ß-mannanase enzyme and lowers deterioration, especially after faster drying. The enzyme endo-ß-mannanase is efficient in studying of the effects of processing and drying on coffee seeds, and can be evaluated in whole seeds, endosperms or embryos.

RESUMO: As enzimas têm papel fundamental na degradação de moléculas durante a germinação, desenvolvimento e deterioração das sementes. A endo-β-mananase é uma das principais responsáveis pela hidrólise das mananas no endosperma durante a germinação das sementes de café, atuando na degradação das paredes celulares e enfraquecimento do endosperma que circunda o embrião, permitindo a protrusão da radícula. Objetivou-se nesta pesquisa determinar a atividade da endo-beta-mananase nas estruturas das sementes de café, para avaliar a relação entre esta atividade e a qualidade de sementes submetidas a diferentes processamentos e métodos de secagem. Frutos de Coffea arabica L. no estádio de maturação cereja foram submetidos a três tipos de processamento: natural (sementes mantidas nos próprios frutos), despolpado (frutos descascados mecanicamente e sementes desmuciladas por fermentação em água) e desmucilado (frutos descascados e a mucilagem removida, ambos mecanicamente), como também a dois métodos de secagem: lenta à sombra (telado suspenso) e secagem rápida em secador mecânico a 35°C, até umidade de 11±1%. Após o processamento e secagem avaliou-se a qualidade fisiológica das sementes pelo teste de germinação e quantificou-se a atividade da enzima endo-β-mananase. Sementes de café submetidas ao processamento natural tem menor desempenho fisiológico, assim como maior deterioração e maior atividade da enzima endo-ß-mananase, principalmente após secagem mais rápida. A remoção da mucilagem durante o processamento despolpado e desmucilado de sementes de café reduz a atividade da enzima endo-ß-mananase e também a deterioração. A secagem rápida em secador afeta negativamente a qualidade das sementes. A enzima endo-ß-mananase é eficiente no estudo dos efeitos do processamento e secagem em sementes de café, podendo ser avaliada em sementes inteiras, endospermas ou embriões.