Mestrado em Biotecnologia

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    Ação da putrescina e o efeito do déficit hídrico altera a morfofisiologia de plantas de milho sob desfolha?
    (2025-11-14) Rodrigues, Guilherme Corrêa; Souza, Thiago Corrêa de; Santos Filho, Plinio Rodrigues dos; Silva, Adriano Bortolotti da
    O déficit hídrico ocorrendo juntamente com a desfolha são tipos de estresses nos quais as plantações de milho (Zea mays L.) estão suscetíveis, e não há estudos na literatura investigando ambos os estresses nos estágios iniciais de desenvolvimento do milho. Mudanças climáticas têm aumentado nas últimas décadas trazendo consigo a secas e chuvas de granizo, levando a perdas de produção. A fim de amenizar os efeitos que estes estresses causam no milho destacam-se as poliaminas como a putrescina, que ajuda na proteção contra danos oxidativos e auxilia no desenvolvimento celular. Assim, o objetivo deste estudo foi determinar as alterações morfofisiológicas e bioquímicas na aplicação exógena de putrescina 50 μM em plantas sob desfolha submetidas ao déficit hídrico. O experimento foi realizado em vasos, e as plantas foram submetidas a quatro tratamentos com a desfolha no estágio de quatro folhas totalmente expandidas: irrigado sem putrescina e irrigado com putrescina, déficit hídrico sem putrescina e déficit hídrico com putrescina. Parâmetros morfométricos, como trocas gasosas, fluorescência da fotossíntese, morfologia das raízes e conteúdo de nutrientes, foram avaliados aos sete dias após o déficit hídrico. As plantas de milho desfolhadas e irrigadas, em comparação com as plantas desfolhadas sob déficit hídrico apresentaram menor altura, diâmetro do caule, comprimento, nutrientes e menores valores em dados morfológicos das raízes. A aplicação da putrescina gerou valores menores na concentração de alguns nutrientes, porém sua aplicação não apresentou diferenças na produção nem efeitos deletérios nas plantas, não demonstrando grandes benefícios na recuperação do milho desfolhado sob o déficit hídrico.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Hidroesterificação enzimática do óleo de fritura visando à produção sustentável de biodiesel
    (2025-07-11) Ouro Preto, Arthur; Pereira, Ernandes Benedito; Tardioli, Paulo Waldir; Rós, Patrícia Caroline Molgero da
    Milhões de toneladas de óleo de fritura são descartadas inadequadamente todos os anos, contaminando corpos hídricos em todo o planeta. No entanto, esses resíduos gerados podem ser reaproveitados como fonte lipídica para a síntese de biodiesel por meio da rota de hidroesterificação. Portanto, este trabalho teve como principal objetivo a síntese de biodiesel via hidroesterificação enzimática, avaliando-se simultaneamente a influência da concentração de óleo residual de fritura (ORF) e de lipases na etapa de hidrólise, bem como os efeitos da razão molar dos reagentes, da concentração enzimática e do tempo de reação na etapa de esterificação, com o objetivo de maximizar o rendimento de ambas as reações. O ORF foi caracterizado para verificar se suas propriedades (densidade, teor de umidade, índice de acidez total, índice de saponificação, índice de peróxidos e índice de iodo) atendem aos padrões exigidos para a síntese de biodiesel. A etapa de hidrólise, catalisada pela lipase de Candida rugosa, foi otimizada utilizando um delineamento composto central rotacional, avaliando a influência da concentração de ORF (x1) e da concentração de enzima (x2). Ambas as variáveis foram estatisticamente significativas ao nível de 95% de confiança, com condições ótimas definidas em 10% m/v para ambas, resultando numa conversão completa dos triacilgliceróis em ácidos graxos livres (AGL) após 150 minutos de reação. Na etapa de esterificação, catalisada pela lipase Eversa® Transform 2.0, obteve-se uma conversão máxima de 91,94% dos ácidos graxos livres em ésteres etílicos após 4 horas de reação, utilizando uma razão molar AGL:etanol de 1:2, e 5,0% v/v de catalisador. A análise por cromatografia gasosa revelou que uma predominância de 74,57% de ésteres etílicos insaturados no composto obtido, como oleato e linoleato de etila, sugerindo propriedades favoráveis de fluxo à frio. Os resultados obtidos evidenciam que o óleo de fritura residual pode ser uma alternativa viável e sustentável para a produção de biodiesel, contribuindo para o reaproveitamento de resíduos e a redução de impactos ambientais.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Indução de calos embriogênicos e embriões somáticos das espécies Bowdichia Virgilioides Kunth e Vanilla Phaeantha Rchb.f. em exposição ao etileno e óxido nítrico
    (2025-07-04) Carvalho, Taciany Feitor; Santos, Breno Régis; Martins, Gabriela Ezequiel Costa; Pereira, Ernandes Benedito
    O etileno tem diversas funções fisiológicas e morfológicas, é um hormônio produzido naturalmente pelas plantas. Foi testado em algumas espécies no processo de regeneração, como na indução da embriogênese somática a fim de compreender melhor como ele influencia no metabolismo e na formação de estruturas morfológicas. Outro hormônio vegetal que possui propriedades importantes no desenvolvimento das plantas é o óxido nítrico, o qual é conhecido por apresentar características antioxidantes, prevenindo a reatividade do oxigênio em algumas espécies, impedindo danos oxidativos nas plantas, além de proteger e melhorar o estresse oxidativo. Com o intuito de obter informações como as citadas para melhoria genética, avanço biotecnológico e a preservação da espécie a ser trabalhada, o presente trabalho teve como objetivo o emprego do etileno e do óxido nítrico como indutores da embriogênese somática na espécie Bowdichia virgilioides, popularmente conhecida como Sucupira preta. As concentrações de etileno foi de 10 e 20 ppm e para o GSNO, doador de óxido nítrico, foi utilizada as concentrações 10 e 40 µM. As análises foram realizadas através da avaliação da formação de calos, embriões e raízes adventícias a partir dos explantes radiculares cultivados in vitro em condições controladas em BOD no escuro. O tratamento de GSNO teve desempenho inferior ao controle, não apresentando resultados significativos na micropropagação vegetal. Já o experimento realizado com etileno, os resultados tiveram sucesso, com formação de 52% de embriões somáticos na maior concentração testada em tempo menor que o que ocorre naturalmente. A pesquisa prosseguiu com o teste de uma faixa maior de concentração de etileno em duas espécies diferentes: Bowdichia virgilioides e Vanilla phaeantha, espécies lenhosa e herbácea, respectivamente. A indução dos embriões somáticos foi feita a partir de explantes cultivados in vitro com diferentes concentrações (0; 15; 20; e 25ppm) de Ethrel, composto doador de etileno. As análises foram realizadas através da avaliação da formação de calos, embriões e raízes adventícias em condições controladas e desta vez com fotoperíodo de 12h. Os resultados em Bowdichia virgilioides teve interação negativa na formação de embriões somáticos, porém foi positiva na formação de calos em qualquer concentração testada, sendo que a maior porcentagem de calos formados foi com os tratamentos de 20 e 25ppm. Em Vanilla phaentha, popularmente conhecida como orquídea, houve oxidação total dos explantes independente da concentração de etileno utilizada.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Potencial antifúngico, toxicidade e estudos químicos de extratos obtidos da otimização do cultivo do endófito Preussia c.f. africana
    (2025-01-31) Aniceto, Hillary Ananda Gonçalves; Luiz, Jaine Honorata Hortolan; Malpass, Ana Claudia Granato; Lima, Graziela Domingues de Almeida
    Fungos endofíticos são microrganismos capazes de biossintetizar substâncias com diferentes estruturas químicas, as quais podem apresentar diferentes atividades biológicas, sendo úteis no combate a diversas doenças. As doenças infecciosas estão entre as principais causas de mortalidade e incapacidade nos seres humanos em todo o mundo, e, dentre elas, aquelas causadas por fungos patogênicos estão aumentando, principalmente, entre populações imunocomprometidas. O diagnóstico e o tratamento dessas doenças têm desafiado a ciência, devido ao desenvolvimento de resistência desses patógenos aos antifúngicos utilizados em tratamentos. Nesse sentido, os estudos com fungos endofíticos se tornam de fundamental importância. O fungo do gênero Preussia, apesar de pouco estudado, até o momento, mostrou-se promissor em biossintetizar metabólitos secundários bioativos e com atividade antifúngica. O objetivo principal deste trabalho foi realizar um planejamento de experimentos (DOE) para melhorar a produção de metabólitos pelo fungo, variando-se as fontes de carbono e o número de inóculos, para que o microrganismo produzisse substâncias bioativas em quantidades adequadas para avaliar seu potencial antimicrobiano e para futuros estudos químicos. Foi realizado um planejamento fatorial completo 23, com 3 pontos centrais e 6 pontos axiais, totalizando 17 ensaios. Após o cultivo do fungo foram obtidos extratos orgânicos clorofórmio e acetato de etila que foram avaliados quanto sua atividade antimicrobiana contra diferentes patógenos humanos, dentre eles Staphylococcus aureus e leveduras do gênero Candida. Os extratos foram avaliados quanto à presença de fenólicos totais e de flavonoides, bem como sua capacidade antioxidante frente ao sequestro de radicais DPPH. Validações de quatro experimentos foram realizadas, referentes às atividades antimicrobianas e às massas de extratos clorofórmio. Alguns extratos apresentaram atividade moderada contra S. aureus, com destaque para o ensaio 7 do extrato acetato de etila. Realizou-se um screening pelo método de difusão em ágar para avaliação de atividade contra as espécies de Candida para os 34 extratos, sendo selecionados os mais promissores por CIM. Os extratos apresentaram maior potencial contra C. albicans e C. glabrata, com concentrações inibitórias míninas (CIM) consideráveis, sendo a atividade contra C. tropicalis menos pronunciada. Os ensaios 5 e 7 em clorofórmio (CHCl₃) apresentaram atividade contra C. glabrata, com CIM entre 50 – 100 μg/mL, o ensaio 10 do CHCl₃ destacou-se por apresentar a atividade antifúngica mais promissora entre todos os extratos de CHCl₃, com CIM entre 25 - 50 μg/mL para C. albicans e C. glabrata e CIM e CMM entre 100 – 200 μg/mL contra C. tropicallis. Os ensaios (2, 4, 5, 7, e 10) em acetato de etila mostraram boa atividade contra C. glabrata, com CIMs entre 50 - 100 μg/mL. Os extratos obtidos apresentaram elevado potencial antioxidante, evidenciado pela alta capacidade de sequestro de radicais DPPH, a qual pode ser atribuída principalmente à presença de compostos fenólicos, encontrados em maior quantidade nos extratos, e em menor proporção, flavonoides. Os extratos que apresentaram melhores atividades antifúngicas foram avaliados quanto sua toxicidade contra larvas de Galleria mellonella utilizando-se uma concentração de 800 μg/mL, resultando em alta taxa de sobrevivências das larvas, o que sugere que os extratos avaliados podem ser utilizados em estudos futuros para purificação e identificação dos compostos, possivelmente, para obtenção ou desenvolvimento de novos medicamentos com atividade antifúngica e antibacteriana. Além disso, o planejamento de experimentos pode ser utilizado para maximizar a produção desses compostos, identificando as melhores condições de cultivo.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Produção sustentável de novos ésteres provenientes de matérias-primas renováveis e potencial aplicação como bioplastificantes em filmes de pvc: uma abordagem para a aplicação de lipases
    (2026-03-13) Carlos, Felipe Ribeiro; Mendes, Adriano Aguiar; Rocha, Maria Valderez Ponte; Guimarães, José Renato
    A presente Dissertação de Mestrado consiste em produzir ésteres a partir de materiais renováveis: óleos vegetais (refinados ou residuais) e óleo fúsel (OF), uma mistura de álcoois superiores obtidos da destilação do bioetanol, para aplicação como plastificantes em filmes flexíveis de Poli(Cloreto de Vinila) (PVC). A primeira etapa consistiu na hidrólise enzimática do óleo de soja residual, utilizando como catalisador uma formulação comercial em pó de lipase não específica obtida de Candida rugosa, para sua conversão em ácidos graxos livres (AGL). A hidrólise completa ocorreu em reator fechado a 40 ºC sob agitação mecânica de 1500 rpm, durante 3 h empregando um carregamento de 3,2 g de lipase por quilo de meio reacional preparado apenas com óleo (40% em massa) e água. Os AGL foram lavados, desidratados e empregados como matéria-prima na esterificação com óleo fúsel desidratado, conduzida em meio isento de solventes. A reação foi catalisada pela lipase Eversa® Transform 2.0 (ET2.0) expressa em Aspergillus oryzae, imobilizada por adsorção hidrofóbica em partículas de poli(estireno-divinilbenzeno). Este biocatalisador foi preparado pela adsorção da lipase em baixa força iônica (5 mmol.L-1 tampão acetato de sódio – pH 5,0), a 25 ºC por 24 h de contato empregando um carregamento inicial de 40 mg de proteína por grama de suporte, obtendo-se a concentração final de 31 mg de ET2.0 imobilizada por grama de suporte. Fatores relevantes à produção de éster como razão molar AGL:OF, temperatura e concentração de biocatalisador foram avaliados, empregando delineamento composto central rotacional. Conversão da esterificação na ordem de 90% foi alcançada após 60 min de reação conduzida nas condições ótimas (40 ºC, razão molar AGL:OF de 1:2,5 e concentração de biocatalisador de 21% em massa com relação à massa total de reagentes). Nestas mesmas condições, a máxima conversão empregando ET2.0 na forma livre foi de 25%. Testes de reuso revelam que o biocatalisador reteve quase toda a sua atividade original após 20 sucessivas bateladas. Foi comprovada a obtenção da mistura de ésteres com alta pureza por ressonância magnética nuclear (RMN). Análises de termogravimetria demonstraram que o produto possui elevada estabilidade térmica e baixa volatilidade até 200 ºC. AGLs vindos de outras fontes oleaginosas (óleos refinados de canola, milho, mamona e soja, e de óleo bruto da polpa de macaúba) apresentaram resultados similares de esterificação nas mesmas condições. A lipase livre foi mais ativa que o biocatalisador apenas na esterificação de ácidos graxos obtidos do óleo de mamona, onde no equilíbrio, a máxima conversão em ésteres dobrou em relação aos óleos vegetais supracitados (44% após 25 min de reação). Este estudo demonstra a promissora aplicação do biocatalisador preparado na produção sustentável de ésteres de óleo fúsel a partir de diversas matérias-primas oleaginosas, incluindo óleo residual. O produto obtido foi aplicado como bioplastificante em filmes flexíveis de PVC avaliados quanto a sua volatilidade, envelhecimento térmico, migração e transparência. Os testes de caracterização realizados comprovaram a interação do éster com a matriz polimérica, porém seus resultados foram insatisfatórios para a aplicação como plastificante primário. Transformações químicas na cadeia do éster, como epoxidação, podem aumentar suas interações.