Caracterização de vinhos de uvas Vitis labrusca por meio do seu conteúdo em aminoácidos e aminas bioativas

Orientadora : Profa. Dra. Tânia M. B. BonfimDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa: Curitiba, 31/03/2011Bibliografia: fls. 96-105Área de concentração: Insumos, medicamentos e correlatosResumo: Os aminoácidos atuam como fonte de nitrogênio para o desenvolvimento dos micro-organismos durante a fermentação alcoólica e maloláctica. Além disso, a presença dos mesmos é fundamental para a formação de compostos voláteis responsáveis pelo buquê do vinho. No entanto, eles também estão associados com a produção de uma classe de substâncias indesejáveis, as aminas bioativas. Assim, cinquenta amostras de vinho variando quanto ao tipo, coloração e origem foram analisadas simultaneamente para dezessete aminoácidos, o íon amônio e cinco aminas bioativas por meio de cromatografia a líquido de alta eficiência em fase reversa e detecção por ultravioleta, posteriormente a derivatização pré-coluna com o reagente etoximetilenomalonato de dietila. Características físico-químicas e a ocorrência da fermentação maloláctica foram também avaliadas a fim de encontrar correlações significativas com a formação das aminas. Análise de componentes principais foi realizada usando os níveis de aminoácidos e aminas bioativas para procurar padrões inerentes às amostras analisadas objetivando classificá-las de acordo com sua origem geográfica. A prolina foi o aminoácido prevalente enquanto a putrescina foi a amina bioativa majoritária nos vinhos. Os vinhos brancos demonstraram uma maior concentração de aminoácidos totais quando comparados aos vinhos tintos. Entretanto, aqueles apresentaram um menor conteúdo de aminas. Vinhos que passaram pela fermentação maloláctica demonstraram um maior conteúdo em amina bioativas, sugerindo que esta etapa poderia estar associada à formação das aminas. Houve correlação significativa entre algumas aminas e também entre aminas e parâmetros físico-químicos. O conteúdo de aminoácidos e aminas foi afetado em maior extensão pela variedade da uva e pelas práticas enológicas do que pela origem geográfica como foi verificado pelo resultado da análise multivariada.Abstract: Amino acids act as nitrogen source for the development of microorganisms during alcoholic and malolactic fermentation. Moreover their presence are fundamental for the formation of volatile compounds responsible for the bouquet of wine. However, they are also associated with the production of a class of substances not so desirable in wines, the bioactive amines. Hence, fifty wines samples varying in type, colour and origin were analysed simultaneously for seventeen amino acids, the ammonium ion and five bioactive amines using reversed-phase high performance liquid chromatography and ultraviolet detection after pre-column derivatization with the reagent diethyl ethoxymethylenemalonate. Physico-chemical characteristics and the occurrence of malolactic fermentation were also evaluated in order to encounter significant correlation with amine formation. Analysis of principal components was performed using amino acids and bioactive amines content to search inherent patterns in the samples analysed aiming to classify them by their geographical origin. Proline was found to be the prevalent amino acid while putrescine was the majority amine in wines. White wines showed a higher concentration of total amino acids when compared to red wines. However, the former presented a lower concentration of total amine content. Wines that have undergone malolactic fermentation demonstrated a major content of bioactive amines, suggesting that this step could be associated with amine formation. There was significant correlation between some amines and also between amines and physico-chemical parameters. Amino acid and amine content were affected in a greater extent by grape variety and vinification practices compared to geographic origin as it was verified by the results of multivariate analysis

Identificação molecular de leveduras vínicas e implantação de um banco de dados suplementar fudamentado em espectrometria de massa maldi-tof

Orientadora : Profª. Drª. Tania Maria Bordin BonfimCo-orientador : Dr. Gildo Almeida da SilvaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa: Curitiba, 05/12/2014Inclui bibliografiaÁrea de concentração: Insumos, medicamentos e correlatosResumo: A criação de Coleções de Culturas para preservação dos recursos genéticos ganhou grande importância nas discussões realizadas durante a Eco-92 para o estabelecimento da Convenção sobre Diversidade Biológica. As Coleções de Culturas têm a função de isolar, caracterizar, identificar, conservar e disponibilizar microrganismos para o desenvolvimento de processos e obtenção de produtos de interesse econômico. A Embrapa reconhece a importância da conservação dos recursos microbianos para o desenvolvimento científico e tecnológico do país. Hoje, uma das Coleções desta instituição consiste na Coleção de Leveduras da Embrapa Uva e Vinho. Esta Coleção, até pouco tempo atrás, era um banco de manutenção de leveduras para elaboração de vinho, no qual a identidade de poucas era conhecida. A transição para se tornar uma Coleção oficial envolveu a etapa de identificação de todas as leveduras criopreservadas, tendo sido este o objetivo deste trabalho. As identificações microbianas podem ser conduzidas por técnicas convencionais (testes bioquímicos e morfológicos), técnicas de biologia molecular ou por método analítico como a espectrometria de massa. Este último apresenta alto rendimento, o que constitui uma vantagem para grandes demandas de identificações. Assim, as 871 linhagens de leveduras vínicas autóctones analisadas foram identificadas por espectrometria de massa com analisador de tempo de voo e ionização/dessorção a laser assistida por matriz (MALDI-TOF MS). Esta técnica exigiu a construção de uma biblioteca suplementar tendo em vista que os bancos de dados comerciais possuem, na sua maioria, espectros de referência voltados a microrganismos de importância clínica. Previamente a inserção das espécies no banco de dados suplementar, as espécies foram identificadas por técnicas de biologia molecular renomadas como PCR-RFLP e sequenciamento genético. Para a primeira foi amplificado a região ITS do DNA ribossomal com subsequente restrição enzimática usando as endonucleases CfoI, HaeIII, HinfI, DdeI e MboII. Para a segunda técnica utilizou-se o sequenciamento da região D1/D2 do 26S rDNA. O banco de dados comercial usado foi capaz de identificar apenas 65,2% das leveduras analisadas. Ao empregar o Banco de Dados Suplementar todas as linhagens remanescentes foram também corretamente identificadas. Este banco de dados já tem sido utilizado por outros grupos de pesquisa associados a leveduras ambientais, demostrando a aplicabilidade e a extensão da utilidade do mesmo. MALDI-TOF/ MS demonstrou ser uma técnica rápida, precisa e de baixo custo analítico para identificação taxonômica de leveduras ambientais com caráter industrial. Palavras-chave: MALDI-TOF/EM; PCR-RFLP; ITS; Sequenciamento; TaxonomiaAbstract: The creation of Culture Collections to preserve the genetic resources conquered great importance in the discussions carried out during Eco-92 in order to establish the Convention on Biological Diversity. The Culture Collections are intended to isolate, characterize, identify, conserve and distribute microorganisms. Embrapa recognizes the importance of maintaining microbial resources to give support to scientific and technical development of the country. Nowadays, one of Embrapa's Collections consists of Yeast Collection belonging to its subunit Embrapa Grape and Wine. This Collection, short while ago, was considered a local of yeast maintenancebiased to vinification process, in which the identity of just a few was known. The transition to turn into an official Collection comprised an identification step of all cryopreserved yeasts, which became the principal aim of the present study. Microbial identification can be carried out by conventional techniques (biochemical and morphological tests), molecular biology techniques or by analytical methods such as mass spectrometry. The latter has a high yield, which consists in an advantage to large demands on identifications. Thus, 871 autochthonous wine yeast strains were identified by matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight (MALDI-TOF) mass spectrometry. This technique demanded the construction of a supplementary database, once the commercial databases available retain its standard spectrum biased towards microorganisms of clinical importance. Previously the step of spectrum insertion in the supplementary database, the species were identified by renowned molecular biology techniques as PCR-RFLP and sequencing. The first method amplified ITS region of ribosomal DNA with subsequently enzymatic restriction employing endonucleases CfoI, HaeIII, HinfI, DdeI e MboII. For sequencing, 26S rDNA D1/D2 region were amplified. The commercial database used were able to identify only 65.2% of the analysed yeast, while using also the Supplementary Database all the remaining strains were correctly identified. This Database has already been used by other research groups associated with environmental yeasts, demonstrating its applicability and usefulness. MALDI-TOF MS has demonstrated to be a fast, precise and a low analytical cost technique for taxonomic identification of environmental yeast strains with an industrial character. Keywords: MALDI-TOF/MS; PCR-RFLP; ITS; Sequencing; Taxonom

Back Cover

Yeasts are versatile microorganisms which show heterogeneity in their abilities of aromatic molecules formation. The metabolic conversions may improve the production of a particular compound already formed by the microorganism or promote the production of a completely new biochemicals. These conversions depend on the environment. The microbiome of terroir is unique. If the term terroir is a set of physical properties of a vineyard that contribute to the specific characteristics of its wine, the microorganisms will undoubtedly form an integral part of this concept. There are yeasts, filamentous fungi and bacteria that can affect the quality of the wine. The aim of the present study was to identify the autochthonous yeast populations of grape berries collected from regions with Geographic Indications or under construction. The identification was carried out by an approach, combining Maldi-Tof-MS, PCR-RFLP of the internal transcribed spacer with 5.8S ribosomal DNA (rDNA) (ITS1-5.8S-ITS2) and sequences of the D1/D2 domain of the 26S rRNA gene. Some species are common to different GIs and in some of them other species are completely absent, besides some places are contiguous areas. In some areas, Hanseniaspora opuntiae, Saccharomyces cerevisiae, Pichia myanmarensis and Hanseniaspora uvarum were the predominant species

Luminol na ciência forense

In a crime scene, the collection of evidence and a subsequent laboratory analysis compose the fundamental steps to allow the expert to reveal the truth for the final verdict in a jury and to bring back the comfort to the victim’s family. Bloodstains are usually found and sent to laboratories as a vestige to unravel the origin of the material. However, some scenes are modified in order to conceal the real culprit for the criminal act. For these cases, the luminol reagent can be useful. This test is very often used to visualize occult blood. Luminol is considered the most sensitive test once it can identify the blood presence in scale of nanograms. When this reagent comes into contact with blood,the light emission occurs through a phenomenon known as  chemiluminescence. This luminescence can be produced by other interfering compounds, leading to a misinterpretation for the presence of blood. Despite this shortcoming, the present review article highlights the indispensability of the reagent luminol on a crime scene.Na cena do crime, a coleta de evidências e uma análise laboratorial subsequente compõem as etapas fundamentais para permitir que o especialista revele a verdade do veredicto final em um júri e traga de volta o conforto à família da vítima. As manchas de sangue são geralmente encontradas e enviadas aos laboratórios como um vestígio para desvendar a origem do material. No entanto, algumas cenas são modificadas para ocultar o verdadeiro culpado pelo ato criminoso. Para esses casos, o reagente luminol pode ser útil. Este teste é frequentemente usado para visualizar sangue oculto. O luminol é considerado o teste mais sensível, pois pode identificar a presença de sangue na escala de nanogramas. Quando este reagente entra em contato com o sangue, a emissão de luz ocorre através de um fenômeno conhecido como quimioluminescência. Essa luminescência pode ser produzida por outros compostos interferentes, levando a uma má interpretação da presença de sangue. Apesar dessa deficiência, o presente artigo de revisão destaca a indispensabilidade do luminol do reagente na cena do crime

Caracterização de vinhos de uvas Vitis labrusca por meio do seu conteúdo em aminoácidos e aminas bioativas

Orientadora : Profa. Dra. Tânia M. B. BonfimDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa: Curitiba, 31/03/2011Bibliografia: fls. 96-105Área de concentração: Insumos, medicamentos e correlatosResumo: Os aminoácidos atuam como fonte de nitrogênio para o desenvolvimento dos micro-organismos durante a fermentação alcoólica e maloláctica. Além disso, a presença dos mesmos é fundamental para a formação de compostos voláteis responsáveis pelo buquê do vinho. No entanto, eles também estão associados com a produção de uma classe de substâncias indesejáveis, as aminas bioativas. Assim, cinquenta amostras de vinho variando quanto ao tipo, coloração e origem foram analisadas simultaneamente para dezessete aminoácidos, o íon amônio e cinco aminas bioativas por meio de cromatografia a líquido de alta eficiência em fase reversa e detecção por ultravioleta, posteriormente a derivatização pré-coluna com o reagente etoximetilenomalonato de dietila. Características físico-químicas e a ocorrência da fermentação maloláctica foram também avaliadas a fim de encontrar correlações significativas com a formação das aminas. Análise de componentes principais foi realizada usando os níveis de aminoácidos e aminas bioativas para procurar padrões inerentes às amostras analisadas objetivando classificá-las de acordo com sua origem geográfica. A prolina foi o aminoácido prevalente enquanto a putrescina foi a amina bioativa majoritária nos vinhos. Os vinhos brancos demonstraram uma maior concentração de aminoácidos totais quando comparados aos vinhos tintos. Entretanto, aqueles apresentaram um menor conteúdo de aminas. Vinhos que passaram pela fermentação maloláctica demonstraram um maior conteúdo em amina bioativas, sugerindo que esta etapa poderia estar associada à formação das aminas. Houve correlação significativa entre algumas aminas e também entre aminas e parâmetros físico-químicos. O conteúdo de aminoácidos e aminas foi afetado em maior extensão pela variedade da uva e pelas práticas enológicas do que pela origem geográfica como foi verificado pelo resultado da análise multivariada.Abstract: Amino acids act as nitrogen source for the development of microorganisms during alcoholic and malolactic fermentation. Moreover their presence are fundamental for the formation of volatile compounds responsible for the bouquet of wine. However, they are also associated with the production of a class of substances not so desirable in wines, the bioactive amines. Hence, fifty wines samples varying in type, colour and origin were analysed simultaneously for seventeen amino acids, the ammonium ion and five bioactive amines using reversed-phase high performance liquid chromatography and ultraviolet detection after pre-column derivatization with the reagent diethyl ethoxymethylenemalonate. Physico-chemical characteristics and the occurrence of malolactic fermentation were also evaluated in order to encounter significant correlation with amine formation. Analysis of principal components was performed using amino acids and bioactive amines content to search inherent patterns in the samples analysed aiming to classify them by their geographical origin. Proline was found to be the prevalent amino acid while putrescine was the majority amine in wines. White wines showed a higher concentration of total amino acids when compared to red wines. However, the former presented a lower concentration of total amine content. Wines that have undergone malolactic fermentation demonstrated a major content of bioactive amines, suggesting that this step could be associated with amine formation. There was significant correlation between some amines and also between amines and physico-chemical parameters. Amino acid and amine content were affected in a greater extent by grape variety and vinification practices compared to geographic origin as it was verified by the results of multivariate analysis

Screening of whole yeast free-cells and optimization of pH and temperature for fructooligosaccharides production

Fructooligosaccharides are catalyzed by β–fructofuranosidase enzyme, produced by many microorganisms. However, in order to achieve a more profitable, low time-consuming process with lower cost, researchers have sought alternatives. This study aimed to select and identify yeasts able to produce fructooligosaccharides and evaluate the influence of pH and temperature on their synthesis. Yeast suspensions, solutions of 500 g L-1 sucrose and three values of pH (4.5, 5.5, and 6.5) and temperature (40, 50, and 60ºC) were tested. Yeast species were identified by molecular techniques. Among 141 yeast isolates from grapes, 65 were able to synthesize fructooligosaccharides. The maximum concentration of fructooligosaccharides was 4.8% (w v-1), and Saccharomyces cerevisiae 222 produced 1-kestose and nystose.

<b>Composition of amino acids and bioactive amines in common wines of Brazil

Since most consumed wines in Brazil are common wines and since their representativeness is not accounted for in scientific research, current study quantifies bioactive amines and their precursors in Brazilian sweet and dry common wines, correlates the formation of amines with physical and chemical parameters and clusters studied areas by their amine and amino acid contents. Forty-seven wine samples varying in type, color and origin were analyzed simultaneously for seventeen amino acids, ammonium ion and five bioactive amines by reversed-phase high performance liquid chromatography and ultraviolet detection after the derivation phase. Physical and chemical analyses comprised titratable acidity, pH, organic acids, sugar and alcohol contents. Sweet wines had lower concentrations of amino acids and bioactive amines. Dry white wines had higher amino acid contents when compared to those in dry red wines. Since multivariate data analysis confirmed similarities between the studied regions, their unity as potential viniculture area was reinforced. Amine levels in Brazilian common wines were reported for the first time and results reinforced the importance of bioactive amines quantification and the use of suitable vinification practices to reduce their formation

Autochthonous yeasts with β-glucosidase activity increase resveratrol concentration during the alcoholic fermentation of Vitis labrusca grape must

AbstractSince red wine is the main dietary source of resveratrol, a well-known polyphenol that reduces coronary events in humans, different strategies have been employed in winery to achieve resveratrol-enriched wines. Yeasts-endowed β-glucosidase activity enhances free-resveratrol concentration in wine without modifying its composition or sensorial properties. Current assay screened 308 autochthonous yeast strains for β-glucosidase activity employing arbutin, esculin, cellobiose and piceid as substrates. The β-glucosidase-producer yeasts were evaluated in the must of Vitis labrusca Bordô grape to quantify resveratrol concentration before and after alcoholic fermentation. Fourteen yeasts increased the resveratrol concentration up to 102% without any significant difference and nine of these yeast strains also produced high ethanol contents. Four autochthonous Hanseniaspora uvarum β-glucosidase-producer strains showed adequate oenological characteristics and hydrolysed resveratrol-glucosides during the alcoholic fermentation of V. labrusca grape must