Thermophilic bacterium Thermus filiformis : production of carotenoids and evaluation of antioxidant capacity

Orientador: Adriana Zerlotti MercadanteDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Os carotenoides pertencem a um grupo de pigmentos naturais amplamente distribuídos na natureza, com grande diversidade de estruturas e funções. O interesse pelos carotenoides tem aumentado consideravelmente nos últimos anos pela evidência dos seus já conhecidos benefícios à saúde humana, devido às suas propriedades antioxidantes, anticarcinogênicas e imunomodulatórias. As principais fontes industriais de carotenoides são a síntese química e a extração a partir de plantas. Porém, são poucos os carotenoides que possuem métodos economicamente eficientes de produção. Uma alternativa para a obtenção natural destes pigmentos é a sua produção por micro-organismos, sendo uma das fontes as bactérias termófilas que, em sua maioria, possuem carotenoides com estrutura específica para fortalecimento da membrana celular. Assim sendo, o presente estudo tem como objetivos: identificar os carotenoides da linhagem Thermus filiformis ATCC 43280, avaliar o crescimento de massa celular, produção de carotenóides e porcentagem de proteção contra o oxigênio singlete através de diferentes condições de cultivo e verificar a atividade antioxidante do extrato rico em carotenoides na desativação do radical ABTS¿+ (2,2¿- azinobis-(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico)) e do peróxido de hidrogênio. Para atingir os objetivos, os carotenoides foram caracterizados por cromatografia líquida de alta eficiência conectada aos detectores de arranjo de diodos e espectrômetro de massas (HPLCDAD-MS/MS), e as condições de cultivo e a interação entre as variáveis foram estudadas através de planejamento estatístico fatorial. Foram identificados nove carotenoides sintetizados pela bactéria Thermus filiformis, todos apresentando o mesmo comprimento de onda máximo a 449 ± 1 nm, que é um indicativo de um cromóforo de 11 ligações duplas conjugadas, sendo duas em anel ?. O carotenoide majoritário identificado em T. filiformis foi termozeaxantina-15 que consiste do carotenoide zeaxantina ligada a uma glicose acilada com ácido graxo ramificado de 15 carbonos ((3R,3'R)-3'-[(6-O-13-metiltetradecanoil-ß-Dglucopiranosil) oxi]-ß,ß-caroten-3-ol) o que representa 35,3 % do conteúdo total de carotenóides. Foram também identificados os carotenoides: zeaxantina (14,4 %), zeaxantina monoglicosilada (4,7 %) e termozeaxantinas com ácidos graxos ramificados, com cadeia de cadeia de 11 (2,3 %), 12 (5,2 %), 13 (25,4 %) e 14 (9,0 %) carbonos, além de derivados dos carotenoides termozeaxantina-13 (0,8 %) e termozeaxantina-15 (2,8 %). Dentre as variáveis estudadas no planejamento experimental (temperatura, pH, quantidade de triptona, extrato de levedura e elementos traços de Nitsch¿s), a temperatura foi a que mais influenciou a quantidade de biomassa, carotenoides totais e proteção proporcionada pelos carotenoides contra oxigênio singlete. Com a utilização desta ferramenta foi possível atingir valores de 658 mg/L de biomassa seca, 1517 µg/g de carotenoides totais e porcentagem de proteção conferida ao DMA (dimetilantraceno) frente a oxidação por oxigênio singlete na ordem de 85 %. O extrato rico em carotenoides de T. filfiormis apresentou capacidade de desativar o radical ABTS¿+ com valor de capacidade antioxidante equivalente a Trolox (TEAC) de 2,87, valor este superior aos relatados para outros carotenoides como ß-caroteno (1,9) e zeaxantina (1,4).Abstract: Carotenoids are a group of natural pigments widely distributed in the nature with great diversity of structures and functions. The interest on carotenoids has considerably increased in recent years by the evidence of its known benefits to human health, due to its antioxidant, anticarcinogenic and immunomodulatory properties. The main industrial sources of carotenoids are chemical synthesis and extraction from plants. However, there are few carotenoids which production is economically feasible. An alternative to obtain these natural pigments is their production by microorganisms, and one of the sources is the thermophilic bacterium that produces carotenoids with specific structure for the strength of cell membrane. Therefore the aims of this work were to evaluate the biomass, carotenoid production and quenching of singlet oxygen by the strain Thermus filiformis ATCC 43280 through different cultivation conditions and to verify the antioxidant activity by scavenging of the ABTS¿+ (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-Sulfonic Acid)) radical and hydroxy peroxide deactivation. In order to achieve these aims, the carotenoids were characterized by high-performance liquid chromatography connected to a photodiode array and mass spectrometry detectors (HPLC-DAD-MS/MS), and the cultivation conditions and the interactions between the variables were studied using a fractionated factorial design. Nine carotenoids synthesized by Thermus filiformis, were identified, all showing the same maximum absorbance wavelength, indicating the presence of a chromophore of 11 conjugated double bounds, being two in the ?-ring. The major carotenoid identified in T. filiformis was thermozeaxanthin-15 which is the carotenoid zeaxanthin linked to a glucose, acylated with a branched fatty acid of 15 carbons ((3R, 3'R) -3'- [(6-O-13- methyltetradecanoyl-ß-D-gluycopiranosyl) oxy]-ß,ß-carotene-3-ol) what represents 35.3 % of the total content of carotenoides. Zeaxanthin (14.4 %), zeaxanthin monoglucoside (4.7 %) and thermozeaxanthins with branched fatty acids chain with 11 (2.3 %), 12 (5.2 %), 13 (25.4 %) and 14 (90 %) carbons, besides thermozeaxanthin-13 (0,8 %) and thermozeaxanthina-15 (2,8 %) derivatives were also identified. Among the studied variables in the experimental design (temperature, pH, tryptone, yeast extract and Nitsch¿s trace elements) the temperature was the one that most influenced the biomass amount, total carotenoids and percentage of protection against singlet oxygen. Using this tool, it was possible to achieve values of 658 mg/L of dry biomass, 1517 µg/g of total carotenoids and percentage of protection of DMA (dimethylanthracene) against the oxidation by singlet oxygen about 85 %. The extract rich in carotenoids from T. filiformis showed capacity of scavenging ABTS¿+ radical with Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) of 2.87, being this value higher than those reported in the literature for ß-carotene (1.9) and zeaxanthin (1.4)MestradoMestre em Ciência de Alimento

Seguimento farmacoterapêutico : impactos da implantação do serviço

Monografia apresentada ao Setor de Pós-graduação da Universidade do Extremo Sul Catarinense-UNESC, para a obtenção do título de especialista em Farmacologia.Farmácia vem passando por constantes modificações desde a época das boticas até os dias de hoje. Muitas legislações foram elaboradas e criadas ao longo desse tempo fazendo com que houvesse a valorização na profissão farmacêutica. Hoje em dia a Atenção Farmacêutica vem ganhando cada vez mais o seu espaço para os estudantes dos cursos de Farmácia e também para os profissionais já formados. Este trabalho tem como objetivo elaborar uma revisão biográfica narrativa realizada a partir de buscas de artigos científicos e de divulgação sobre Atenção Farmacêutica e Seguimento Farmacoterapêutico, também foram utilizados livros e manuais de aplicação de atenção farmacêutica, viando estabelecer um bom método de seguimento farmacotêrapeutico para implantação em uma instituição de ensino, e com bases em artigos científicos, relacionar o impacto que esse serviço irá gerar. Dos métodos de seguimento farmacoterapêutico estudados, o método Dáder é o mais utilizado e empregado, devido à facilidade de manuseio e aprendizado profissional. Foi observado que essa nova filosofia é muito importante para os profissionais farmacêuticos e para os pacientes, pois ela contempla as atribuições e responsabilidades exclusivas ao mesmo. Porém ainda há muitos obstáculos a serem enfrentados, como por exemplo, a adequação dos cursos de farmácia com um enfoque na atuação do farmacêutico como profissional de saúde e com a preparação necessária para que esse profissional saia da faculdade apto a realizar serviços de atenção farmacêutica. Também diante deste contexto, verificou-se que a equipe de saúde deve trabalhar a interdisciplinaridade, fazendo com que cada profissional cumpra o seu papel de forma ética e correta com a finalidade única e exclusiva que é a qualidade de vida do paciente

Strategic information quality utilizing the House of Quality

Living in the Age of Knowledge means living in search of innovation. That is, quality information and high valued added knowledge that can lead companies and individuals to the spotlight in a highly competitive and globalized world.  Information is considered to be raw material for creating knowledge, which in turn, adds value to organizations, promotes innovation and puts the spotlight on organizations. For this reason, the objective of this study is to use a tool to analyze the quality of organizational strategic information in two phases.  In the first phase, data and sources will be assessed; and in the second phase of the tool, strategic information and information guidance practices will be analyzed.  Thereby, the study provides analyses of an organization a step-in advance, so as to improve its processes and tools to truly transform its strategic information into competitive advantage

Modeling of the Certification Process for Physiotherapy services

Gaining attention in all nations, the service sector, among other things, guarantees improved standards of living for the population. When it comes to health services, some accreditation and certification models already exist in the hospital environment, encompassing both these aspects. Currently, in Brazil, a certification model for specific Physiotherapy service providing companies exists, which comprises infrastructure, services, and consumer satisfaction aspects. This article aimed to describe this certification process using the IDEF model for modeling processes. Research results show that the IDEF method allows for a high level of process detailing, and that developing a framework for the certification process for Physiotherapy services provides a better understanding and presents a structured description of the process

Standardization of a protocol to extract and analyze chlorophyll a and carotenoids in Gracilaria tenuistipitata Var. Liui. Zhang and Xia (Rhodophyta)

Chlorophyll a and carotenoids are important pigments in photosynthesis. Several studies have been published describing extraction and analysis protocols of these pigments, mainly in vascular plant species. This study standardizes an extraction and analysis protocol of these substances in Gracilaria tenuistipitata var. liui, a red seaweed. Apical portions grown in vitro were triturated in liquid nitrogen. Extracts were prepared in 1.5 mL solvent and centrifuged. Quantitative and qualitative analyses of pigments were performed by UV/visible light spectrophotometry and high performance liquid chromatography (HPLC) and HPLC coupled to mass spectrometry (HPLC-MS). The parameters assessed were: minimum biomass, best extraction solvent, and number of extraction steps. Methanol was the most efficient solvent, and 50 mg fresh biomass was the amount of sample indicated, submitted to one single extraction step. No significant differences were observed in levels of these pigments by UV-visible light spectrophotometry and HPLC. However, HPLC or HPLC-MS are required to identify the different carotenoids present in this seaweed species.Clorofila a e carotenoides são importantes pigmentos da fotossíntese. Na literatura são encontrados vários protocolos de extração e análise desses pigmentos utilizando, principalmente, plantas vasculares. O objetivo deste estudo foi padronizar uma metodologia de extração e análise dessas substâncias em uma macroalga vermelha, Gracilaria tenuistipitata var. liui. Amostras de talos gametofíticos cultivados in vitro foram trituradas em nitrogênio líquido, extraídas em 1,5 mL de solvente, centrifugadas e os pigmentos analisados quantitativamente e qualitativamente através de espectrofotometria de UV/visível, cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e CLAE-acoplada a espectrometria de massas (CLAE-EM). Foram testados os parâmetros massa mínima, solvente para extração e número de extrações. Dentre os solventes testados, o metanol foi o mais eficiente, sendo 50mg de material fresco a massa mínima indicada para ser submetida a somente uma extração. Não foram encontradas diferenças significativas na quantificação desses pigmentos comparando-se os dados obtidos em espectrofotometria de UV/visível com os de CLAE. No entanto, para a identificação dos diferentes carotenoides e suas quantificações são necessárias CLAE ou CLAE-EM.The authors thank FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) for their financial support (2010/02948-3), and CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) for PBT fellowship

Relação entre mobilização precoce e tempo de internação em uma unidade de terapia intensiva

O tempo de permanência de pacientes em Unidades de Terapia Intensiva (UTI) possui impactos gerenciais, financeiros,morais e psicológicos para todos os envolvidos. Neste contexto, a imobilização associada à internação de pacientes críticos em UTI afeta negativamente a saúde, comprometendo seu tempo de internação e também sua reabilitação no pós-alta. O presente trabalho tem como objetivo identificar a relação de relevância dos procedimentos de Mobilização Precoce realizados por fisioterapeutas na UTI para o tempo de internação desses pacientes. Trata-se de uma pesquisa de caráter descritivo, com extração de dados em checklists de prontuários de 756 pacientes que estiveram internados em um período de dois anos em uma UTI da cidade de Florianópolis-SC. Verificou-se que os procedimentos do checklist relacionadosà mobilidade precoce representam 25% do tempo de internação do paciente na UTI.Das variáveis analisadas, a variável que representa a mensuração da força muscular do Membro Superior Direito (MSD) e Membro Superior Esquerdo (MSE), é o item com maior significância. O desenvolvimento deste estudo atua como reforço à importância da terapia de mobilização precoce em pacientes internados em UTI contribuindo para novos estudos que tratem sobre a mobilização precoce na qualidade de vida e na redução de custos relacionados a gestão em UTI

STANDARDIZATION OF A PROTOCOL TO EXTRACT AND ANALYZE CHLOROPHYLL A AND CAROTENOIDS IN Gracilaria tenuistipitata VAR. LIUI. ZHANG AND XIA (RHODOPHYTA)

A B S T R A C T Chlorophyll a and carotenoids are important pigments in photosynthesis. Several studies have been published describing extraction and analysis protocols of these pigments, mainly in vascular plant species. This study standardizes an extraction and analysis protocol of these substances in Gracilaria tenuistipitata var. liui, a red seaweed. Apical portions grown in vitro were triturated in liquid nitrogen. Extracts were prepared in 1.5 mL solvent and centrifuged. Quantitative and qualitative analyses of pigments were performed by UV/visible light spectrophotometry and high performance liquid chromatography (HPLC) and HPLC coupled to mass spectrometry (HPLC-MS). The parameters assessed were: minimum biomass, best extraction solvent, and number of extraction steps. Methanol was the most efficient solvent, and 50 mg fresh biomass was the amount of sample indicated, submitted to one single extraction step. No significant differences were observed in levels of these pigments by UV-visible light spectrophotometry and HPLC. However, HPLC or HPLC-MS are required to identify the different carotenoids present in this seaweed species. R E S U M O Clorofila a e carotenoides são importantes pigmentos da fotossíntese. Na literatura são encontrados vários protocolos de extração e análise desses pigmentos utilizando, principalmente, plantas vasculares. O objetivo deste estudo foi padronizar uma metodologia de extração e análise dessas substâncias em uma macroalga vermelha, Gracilaria tenuistipitata var. liui. Amostras de talos gametofíticos cultivados in vitro foram trituradas em nitrogênio líquido, extraídas em 1,5 mL de solvente, centrifugadas e os pigmentos analisados quantitativamente e qualitativamente através de espectrofotometria de UV/visível, cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e CLAE-acoplada a espectrometria de massas (CLAE-EM). Foram testados os parâmetros massa mínima, solvente para extração e número de extrações. Dentre os solventes testados, o metanol foi o mais eficiente, sendo 50mg de material fresco a massa mínima indicada para ser submetida a somente uma extração. Não foram encontradas diferenças significativas na quantificação desses pigmentos comparando-se os dados obtidos em espectrofotometria de UV/visível com os de CLAE. No entanto, para a identificação dos diferentes carotenoides e suas quantificações são necessárias CLAE ou CLAE-EM