Physiology and lipid accumulation capacity of different Yarrowia lipolytica and Rhodosporidium toruloides in medium containing glycerol

Orientador: Andreas Karoly GombertDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: O biodiesel é constituído de ésteres de ácidos graxos e álcoois, e pode ser obtido a partir de lipídeos provenientes de diferentes origens. Atualmente, uma das rotas estudadas para obtenção dos triacilgliceróis (TAG) necessários é por microrganismos crescendo em glicerol, um subproduto da fabricação do biodiesel. Yarrowia lipolytica e Rhodosporidium toruloides são leveduras estritamente aeróbias, capazes de assimilar glicerol, dentre outros substratos. Em função de sua capacidade de acumular lipídeos (mais de 20% da sua biomassa seca), estas leveduras são classificadas como organismos oleaginosos, apresentando grande potencial para a produção industrial de óleo microbiano (single cell oil). O objetivo deste trabalho foi determinar e comparar parâmetros fisiológicos e de processo, bem como a capacidade de acúmulo de lipídeos de seis linhagens de Y. lipolytica e duas linhagens de R. toruloides. Para esta finalidade, estas leveduras foram cultivadas em meios de cultura contendo glicerol, em frasco agitado. Velocidade específica máxima de crescimento (?máx), fator de conversão de substrato em biomassa na fase exponencial (Y_(X/S)^exp), velocidade específica máxima de consumo de substrato (r_S^máx) e fator global de conversão de substrato em biomassa (Y_(X/S)^global), foram calculados a partir de dados experimentais durante crescimento em meio definido. Fator de conversão de substrato em lipídeos (Y_(Lip/S)) e produtividade em lipídeos (P_Lip), foram calculados a partir de dados experimentais durante crescimento em meio complexo. As linhagens Y. lipolytica IMUFRJ 50678, Y. lipolytica Po1g, Y. lipolytica W29 e Y. lipolytica CCT 5443 apresentaram parâmetros fisiológicos muito similares, com valores médios de ?máx, Y_(X/S)^exp, r_S^máx e Y_(X/S)^global de 0,31 h-1, 0,53 gramas de massa seca por gramas de substrato (gMS/gS), 0,60 gramas de substrato por gramas de massa seca por hora (gS/(gMS.h)) e 0,46 (gMS/gS), respectivamente. As duas linhagens de R. toruloides apresentaram parâmetros fisiológicos e de processo sem diferença significativa, com valores médios de 0,084 h-1, 0,53 (gMS/gS), 0,17 (gS/(gMS.h)) e 0,44 (gMS/gS). Com relação à capacidade de acúmulo de lipídeos, dentre as linhagens de Y. lipolytica estudadas, a linhagem Y. lipolytica CCT 5443 apresentou os melhores valores de Y_(Lip/S), 0,054 gramas de lipídeos por gramas de substrato (gLip/gS), e P_Lip de 0,040 gramas de lipídeos por litro por hora (gLip/(L.h)). Dentre todas as linhagens estudadas (Y. lipolytica e R. toruloides), a levedura R. toruloides Rt 10 apresentou maior capacidade de acúmulo de lipídeos, com Y_(Lip/S) igual a 0,11 (gLip/gS) e P_Lip igual a 0,10 (gLip/(L.h)), sendo esta linhagem, portanto, a que apresentou maior potencial de aplicação em processos industriais de obtenção de óleo microbianoAbstract: Biodiesel consists of esters of fatty acid and alcohols, and can be obtained using lipids from different sources. Currently, one of the routes considered to obtain the necessary triacylglycerols (TAG) is from microbes growing on glycerol, a by-product of biodiesel production. Yarrowia lipolytica and Rhodosporidium toruloides are strictly aerobic yeast, able to assimilate glycerol, among other substrates. Because of their ability to accumulate lipids (over 20% of their dry biomass), these yeasts are classified as oleaginous organisms presenting high potential for the industrial production of microbial oil (single cell oil). The aim of this work was to determine and compare physiological and process parameters as well as lipid accumulation capacity of six strains of Y. lipolytica and two strains of R. toruloides. For this purpose, these yeasts were cultivated in media containing glycerol in shake-flasks. The maximum specific growth rate (?máx), biomass yield from substrate in the exponential phase (Y_(X/S)^exp) and maximum specific substrate consumption rate (r_S^máx), and the process parameter global biomass yield from substrate (Y_(X/S)^global) were calculated from experimental data obtained during growth in a defined medium. The lipid yield from substrate (Y_(Lip/S)) and lipid productivity (P_Lip) were calculated from experimental data obtained during growth in a complex medium. The strains Y. lipolytica IMUFRJ 50678, Y. lipolytica Po1g, Y. lipolytica W29 and Y. lipolytica CCT 5443 displayed very similar physiological parameters, with ?máx, Y_(X/S)^exp, r_S^máx and Y_(X/S)^global, average values of 0.31 h-1, 0.53 grams of dry mass per grams of substrate (gDM/gS), 0.60 grams of substrate per grams of dry mass per hour (gS/(gDM.h)) and 0.46 (gDM/gS), respectively. The two strains of R. toruloides presented physiological and process parameters with no significant difference, with average values of 0.084 h-1, 0.53 (gDM/gS), 0.17 (gS/(gDM.h)) and 0.44 (gDM/gS). Regarding lipid accumulation capacity, among all Y. lipolytica strains, Y. lipolytica CCT 5443 strain presented the best Y_(Lip/S), 0.054 grams of lipid per grams of substrate (gLip/gS), and P_Lip of 0.040 grams of lipid per liter per hour (gLip/(L.h)). Among all investigated strains (Y. lipolytica and R. toruloides), the yeast R. toruloides Rt 10 displayed the highest lipid accumulation capacity, with Y_(Lip/S) equal to 0.11 (gLip/gS) and P_Lip equal to 0.10 (gLip/(L.h)). Thus, among all strains investigated in our study, the latter presents the best characteristics for industrial single cell oil productionMestradoEngenharia de AlimentosMestra em Engenharia de Alimentos130496/2014-6CNP

The approval of municipal accounts with very serious irregularities: when techincal audit is not suficient

The study analyzes the dynamics of the votes of rapporteurs and counselous at the collegiate decision of the Regional Court of Accounts of Mato Grosso. Eventual irregularities are identifyed by the audit report, which then is analyzed by the Public Prosecutor's Office and assigned to one of the counselors acting as rapporteur, and finally to be voted by the collegiate. It was identified a reversion in the auditors’ appointments, reducing the propensity to reprove accounts with severe irregularities. The rapporteur vote has a great influence on the plenary outcome, and when the rapporteur is a political appointed conselour the probability to reprove irregular accounts  is mitigated.O estudo analisa a dinâmica dos votos de relatores e conselheiros no plenário do Tribunal de Contas de Mato Grosso. Eventuais irregularidades nas contas municipais de governos são apontadas no relatório de auditoria, que então segue para a análise do Ministério Público de contas para ser relatado e votado em plenário. Identificou-se um processo de reversão dos apontamentos da auditoria, reduzindo a propensão à reprovação das contas mesmo na presença de irregularidades gravíssimas. O voto do relator tem uma grande influência no resultado da votação do pleno, e o fato do relator ser indicado politicamente implica na redução da probabilidade de reprovação das contas nestes casos

In vitro Trypanocidal Activity, Genomic Analysis of Isolates, and in vivo Transcription of Type VI Secretion System of Serratia marcescens Belonging to the Microbiota of Rhodnius prolixus Digestive Tract

Serratia marcescens is a bacterium with the ability to colonize several niches, including some eukaryotic hosts. S. marcescens have been recently found in the gut of hematophagous insects that act as parasite vectors, such as Anopheles, Rhodnius, and Triatoma. While some S. marcescens strains have been reported as symbiotic or pathogenic to other insects, the role of S. marcescens populations from the gut microbiota of Rhodnius prolixus, a vector of Chagas’ disease, remains unknown. Bacterial colonies from R. prolixus gut were isolated on BHI agar. After BOX-PCR fingerprinting, the genomic sequences of two isolates RPA1 and RPH1 were compared to others S. marcescens from the NCBI database in other to estimate their evolutionary divergence. The in vitro trypanolytic activity of these two bacterial isolates against Trypanosoma cruzi (DM28c clone and Y strain) was assessed by microscopy. In addition, the gene expression of type VI secretion system (T6SS) was detected in vivo by RT-PCR. Comparative genomics of RPA1 and RPH1 revealed, besides plasmid presence and genomic islands, genes related to motility, attachment, and quorum sensing in both genomes while genes for urea hydrolysis and type II secretion system (T2SS) were found only in the RPA1 genome. The in vitro trypanolytic activity of both S. marcescens strains was stronger in their stationary phases of growth than in their exponential ones, with 65–70 and 85–90% of epimastigotes (Dm28c clone and Y strain, respectively) being lysed after incubation with RPA1 or RPH1 in stationary phase. Although T6SS transcripts were detected in guts up to 40 days after feeding (DAF), R. prolixus morbidity or mortality did not appear to be affected. In this report, we made available two trypanolytic S. marcescens strains from R. prolixus gut to the scientific community together with their genomic sequences. Here, we describe their genomic features with the purpose of bringing new insights into the S. marcescens adaptations for colonization of the specific niche of triatomine guts. This study provides the basis for a better understanding of the role of S. marcescens in the microbiota of R. prolixus gut as a potential antagonist of T. cruzi in this complex system

Effects of precocene and azadirachtin in Rhodnius prolixus: some data on development and reproduction

The results presented in this paper clearly indicate that precocene and azadirachtin are effective inhibitors of moulting and reproduction in the hemipteran Rhodnius prolixus. The time of application is important and only applications of these substances early in the intermoulting period cause their effects in nymphs. The inhibition of moulting is fully reversed by ecdysone therapy. Precocene and azadirachtin also affected drastically the oogenesis and egg deposition in this insect. Precocene-induced sterilization is reversed by application of juvenile hormone III. However, this hormone is unable to reverse the effect of azadirachtin on reproduction. Ecdysteroid titers in nymphs and adult females are decreased by these treatments. In vitro analysis suggest that precocene and azadirachtin may act directly on the prothoracic glands and ovaries producing ecdysteroids. Based on these and other findings the possible mode of action of these compounds on the development and reproduction of Rhodnius prolixus is discussed

Phosphatidylinositol 3-kinase/AKT pathway inhibition by doxazosin promotes glioblastoma cells death, upregulation of p53 and triggers low neurotoxicity

Glioblastoma is the most frequent and malignant brain tumor. Treatment includes chemotherapy with temozolomide concomitant with surgical resection and/or irradiation. However, a number of cases are resistant to temozolomide, as well as the human glioblastoma cell line U138-MG. We investigated doxazosin’s (an antihypertensive drug) activity against glioblastoma cells (C6 and U138-MG) and its neurotoxicity on primary astrocytes and organoptypic hippocampal cultures. For this study, the following methods were used: citotoxicity assays, flow cytometry, western-blotting and confocal microscopy. We showed that doxazosin induces cell death on C6 and U138-MG cells. We observed that doxazosin’s effects on the PI3K/Akt pathway were similar as LY294002 (PI3K specific inhibitor). In glioblastoma cells treated with doxasozin, Akt levels were greatly reduced. Upon examination of activities of proteins downstream of Akt we observed upregulation of GSK-3β and p53. This led to cell proliferation inhibition, cell death induction via caspase-3 activation and cell cycle arrest at G0/G1 phase in glioblastoma cells. We used in this study Lapatinib, a tyrosine kinase inhibitor, as a comparison with doxazosin because they present similar chemical structure. We also tested the neurocitotoxicity of doxazosin in primary astrocytes and organotypic cultures and observed that doxazosin induced cell death on a small percentage of non-tumor cells. Aggressiveness of glioblastoma tumors and dismal prognosis require development of new treatment agents. This includes less toxic drugs, more selective towards tumor cells, causing less damage to the patient. Therefore, our results confirm the potential of doxazosin as an attractive therapeutic antiglioma agent

Desenvolvimento de cartilha educativa sobre alongamento muscular na promoção da saúde do escolar/ Development of educational booklet on muscle stretching in school health promotion

Introdução: A promoção e educação em saúde são essenciais na prevenção de agravos a saúde, as cartilhas educativas surgem como mediadoras deste processo no intuito de informar e conscientizar os indivíduos. Objetivo: Apresentar o processo de desenvolvimento de uma cartilha educativa sobre alongamento muscular na promoção de saúde dos escolares. Métodos: Tratou-se de uma pesquisa descritiva do tipo documental, apresentando material de caráter ilustrativo e informativo. A elaboração da cartilha foi baseada em quatro fases, a saber: 1) Sistematização do Conteúdo, 2) Redação do Conteúdo Teórico, 3) Ilustração do Material, e 4) Avaliação da Cartilha com base no Letramento Funcional em Saúde (LFS). Resultados: Foram escolhidos três livros para o embasamento teórico da cartilha, esta foi estruturada com elementos pré- e pós-textuais (capa, apresentação, índice, bibliografia), e seções compostas por: definição de alongamento, benefícios, indicações, contra-indicações, alongamentos individuais conforme cada segmento corporal e coletivos em dupla com e sem recursos. A ilustração foi feita por uma designer a partir de imagens inspiradas em ações promovidas no Programa Fisioterapia na Escola. A avaliação baseada no LFS obteve classificação da adequação como superior e da legibilidade do material um nível de 6 anos de escolaridade, com adequação para crianças com 11 a 13 anos de idade. Conclusão: A cartilha ‘Esticados’ apresenta-se como um material educativo capaz de ser utilizado por escolares no contexto da abordagem da educação e promoção em saúde, prevenindo alterações posturais, suscitando a consciência da educação em saúde, melhorando a flexibilidade muscula e a qualidade de vida

High throughput screening of hydrolytic enzymes from termites using a natural substrate derived from sugarcane bagasse

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The description of new hydrolytic enzymes is an important step in the development of techniques which use lignocellulosic materials as a starting point for fuel production. Sugarcane bagasse, which is subjected to pre-treatment, hydrolysis and fermentation for the production of ethanol in several test refineries, is the most promising source of raw material for the production of second generation renewable fuels in Brazil. One problem when screening hydrolytic activities is that the activity against commercial substrates, such as carboxymethylcellulose, does not always correspond to the activity against the natural lignocellulosic material. Besides that, the macroscopic characteristics of the raw material, such as insolubility and heterogeneity, hinder its use for high throughput screenings.</p> <p>Results</p> <p>In this paper, we present the preparation of a colloidal suspension of particles obtained from sugarcane bagasse, with minimal chemical change in the lignocellulosic material, and demonstrate its use for high throughput assays of hydrolases using Brazilian termites as the screened organisms.</p> <p>Conclusions</p> <p>Important differences between the use of the natural substrate and commercial cellulase substrates, such as carboxymethylcellulose or crystalline cellulose, were observed. This suggests that wood feeding termites, in contrast to litter feeding termites, might not be the best source for enzymes that degrade sugarcane biomass.</p

COMO MANEJAR VACAS LEITEIRAS DURANTE O PERÍODO DE TRANSIÇÃO? NOVAS ESTRATÉGIAS DE CONTROLE DOS DISTÚRBIOS METABÓLICOS- UMA REVISÃO.

A produção de leite no Brasil tem aumentado nos últimos anos, devido aos investimentos em genética e dietas balanceadas, onde animais de alta produção tem seu metabolismo forçado ao limite para atender a demanda produtiva. O objetivo desta revisão foi abordar informações existentes na literatura sobre o período de transição de vacas leiteiras, destacando práticas de manejos nutricionais neste período, assim como estratégias de prevenção das desordens metabólicas. O período de transição consiste em três semanas antes até três semanas após o parto, é altamente relevante para a saúde da vaca leiteira, afetando diretamente sobre a produção e rentabilidade. O balanço energético negativo (BEN) afeta a grande maioria dos animais neste período, causando desordens no equilíbrio energético da vaca, com aumento dos níveis no sangue de ácidos graxos não esterificados (AGNE) e betahidroxibutirato (BHB) acarretando em distúrbios metabólicos como esteatose hepática, cetose, febre do leite, deslocamento de abomaso, assim como problemas reprodutivos e mastite. O uso de aditivos na dieta destes animais é uma alternativa eficaz na prevenção de doenças metabólicas e como incremento na ingestão de matéria seca (IMS), juntamente com outras estratégias que auxiliam na redução das disfunções metabólicas e de imunossupressão durante o período de transição, tais como limitar a produção de leite durante a primeira semana de lactação com ordenha incompleta duas vezes ao dia, pois reduz o balanço energético negativo e consequentemente os níveis de AGNE e BHB no sangue, não comprometendo o resto da lactação