Experimental design applied to the optimization and partial characterization of pectin-methyl-esterase from a newly isolated Penicillium brasilianum

The objective of this work was to optimize the medium composition for maximum pectin-methylesterase (PME) production from a newly isolated strain of Penicillium brasilianum by submerged fermentation. A Plackett-Burman design was first used for the screening of most important factors, followed by a 2<sup>3</sup> full experimental design, to maximize the enzyme production. The maximum pectinmethyl-esterase activity was 4.0 U/mL at 24 h of bioproduction using a pectin concentration of 32.0 g/L, yeast extract of 30.0 g/L, potassium phosphate of 8.0 g/L, iron (II) sulfate of 0.02 g/L, at 30°C, stirring rate of 180 rpm and initial pH of 5.5. The kinetic evaluation showed that after 27 h of fermentation, a consumption of 15% of total organic carbon and 10% of nitrogen was observed. The crude enzymatic extract kept about 80% of its initial activity after 1848 h under low temperatures. An increase of PME activity was observed after incubation at high temperatures. The residual activity of the extracts after 1728 h of incubation was about 95% for all tested pH values (5, 7, 9 and 11). The application of 0.5% (v/v) of PME crude extract for clarification of peach juice showed a reduction on the viscosity (7.20%) and turbidity (14.11%).Keywords: Penicillium brasilianum, pectin-methyl-esterase, experimental design, pectin-methyl-esterase (PME).African Journal of Biotechnology Vol. 12(40), pp. 5886-589

Suzbijanje rasta plijesni Penicillium sp. na površini talijanske salame pomoću eteričnih ulja

The goal of this study is to evaluate the in vitro effects of rosemary, salvia, oregano and clove oils at volume fractions of 1000, 750, 500, 250, 100, 50, 26, 10 and 5 μL/mL (100, 75, 50, 25, 10, 5, 3, 1 and 0.5 %) on the growth of contaminating fungi in salami. The in vitro effect of the oils against fungal growth was indicated by zones of inhibition. Rosemary oil showed an inhibition zone of 9.6 mm only at the maximal volume fraction (1000 μL/mL). Salvia oil showed inhibition zones of 12.2, 11.2 and 10.5 mm only at the three highest fractions tested. Based on the inhibition zones, clove oil at 125 and 250 μL/mL, oregano oil at 250 and 500 μL/mL and a mixture (1:1 by volume) of the two oils at 100 μL/mL were selected to be applied to the surface of salamis. A significant reduction of fungal growth in all of the oil-treated samples was confi rmed by visual inspection. A sensory analysis revealed that the samples treated with 125 μL/mL of clove oil or 100 μL/mL of a mixture of oregano and clove oil showed no significant flavour differences compared with the control. Carvacrol and eugenol were the principal compounds in oregano and clove oils, respectively, and were most likely responsible for the antifungal activity.Svrha je ovoga rada bila ispitati in vitro učinak eteričnih ulja ružmarina, kadulje, oregana i klinčića u volumnim udjelima od 1000, 750, 500, 250, 100, 50, 26, 10 i 5 µL/mL (100, 75, 50, 25, 10, 5, 3, 1 i 0,5 %) na suzbijanje rasta kontaminirajućih mikroorganizama u salami, i to određivanjem veličina zona inhibicije. Eterično ulje ružmarina inhibiralo je rast mikroorganizama samo u najvećem volumnom udjelu (1000 µL/mL), pri čemu je zona inhibicije bila 9,6 mm. Ulje kadulje inhibiralo je rast mikroorganizama u volumnom udjelu od 1000 µL/mL (zona inhibicije od 12,2 mm), 750 µL/mL (zona inhibicije od 11,2 mm) i 500 µL/mL (zona inhibicije od 10,5 mm). Prema promjeru inhibicijskih zona za tretiranje salama odabrani su: ulje klinčića u volumnim udjelima od 125 i 250 µL/mL, ulje oregana u udjelima od 250 i 500 µL/mL i mješavina tih dvaju ulja (omjera 1:1) u udjelu od 100 µL/mL. Vizualnim je pregledom utvrđen bitno smanjen rast plijesni na svim uzorcima salame tretiranim uljima. Senzorska je analiza pokazala da dodatak 125 µL/mL ulja klinčića ili 100 µL/mL mješavine ulja oregana i klinčića ne utječe bitno na okus salame, u usporedbi sa kontrolnim uzorkom. Pretpostavlja se da su za inhibicijski učinak ulja zaslužni karvakrol, glavni sastojak ulja oregana, i eugenol, glavni sastojak ulja klinčića

Uso da Microbiologia Preditiva na Segurança Alimentar de Produtos / Cárneos Use of Predictive Microbiology in Food Safety of Meat Product

Microrganismos são capazes de acarretar problemas de forma irreversível nos alimentos, causando grande preocupação, pois podem afetar a qualidade e a segurança alimentar, além de gerar perdas econômicas. Dessa forma, algumas ferramentas são fundamentais para conter esses patógenos, como a utilização da microbiologia preditiva. Seu uso, através de modelos matemáticos primários, secundários e terciários, fornece informações sobre a concentração de microrganismos nos produtos, controlando o crescimento dos mesmos dentro dos processos microbiológicos, assim como na estimativa de vida de prateleira e permitem a simulação da influência de alguns fatores, como pH, temperatura e atividade da água. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi fazer uma análise sobre a importância da microbiologia preditiva na segurança alimentar, focando no crescimento microbiano em produtos cárneos. A microbiologia preditiva é uma ferramenta muito importante para garantir a qualidade, contribuindo assim na tomada de decisões na indústria alimentícia. Os modelos mais utilizados são os secundários (polinomiais, da raiz e cardinal), dentro desse grupo são levadas em consideração muitas variáveis ao longo do tempo, como por exemplo a temperatura. Os terciários também são muito conhecidos, apesar de existirem muitos softwares o ComBase é o mais citado, por possuir mais de 60.000 registros, o que torna possível prever o crescimento e inativação de qualquer microrganismo presente no seu banco de dados. Já o modelo primário considera apenas o crescimento dos microrganismos e não as variáveis do ambiente, por isso é menos usado

USO DE PROBIÓTICOS E PREBIÓTICOS PARA CÃES E GATOS

The aim of this work was to present bibliographic data on the use of probiotics and prebiotics in dietary supplements for dogs and cats. The application of probiotics and prebiotics has the function of assisting the colonization of beneficial microorganisms, such as Lactobacillus fermentum, Lactobacillus rhamnosus Saccharomyces cerevisiae, Enterococcusfaecium, Lactobacillus plantarum, Bifidobacteriumbifidum e Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus casei and Lactobacillus lactis, favoring the absorption of nutrients, assisting in the synthesis of vitamins and proteins. Probiotics become especially important in stressful situations, which can cause decreased animal immunity. They can be used from birth to the old age of the animal, in situations such as weaning, change of feed, periods of vaccination, medications and even changes in the environment. Prebiotics are defined as non-digestible nutritional ingredients, such as inulin, pectin, galactoligosaccharides, xylooligosaccharides, mannan oligosaccharides, fructooligosaccharides, inactivated yeasts, which affect the host, selectively stimulating the growth and activity of beneficial intestinal bacteria, thus promoting health, thus promoting health giving less space for pathogenic bacteria. The bibliographic review was carried out, from books, dissertations, theses and scientific articles found in the online databases of Google Scholar, Scielo (Scientific Electronic Library Online), Science Direct and scientific journals, including publications from 1988 to 2021. Thus, this review is extremely important to emphasize the use of probiotics and prebiotics in the feeding of dogs and cats, thus improving their quality, consequently acting on the gastrointestinal microbiota promoting a longer and healthier life for these pets.O objetivo deste trabalho foi apresentar dados bibliográficos sobre o uso de probióticos e prebióticos nos suplementos alimentares de cães e gatos. A aplicação de probióticos e prebióticos tem a função de auxiliar a colonização de microrganismos benéficos, tais como Lactobacillus fermentum, Lactobacillus rhamnosus Saccharomyces cerevisiae, Enterococcusfaecium, Lactobacillus plantarum, Bifidobacteriumbifidum e Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei e Lactobacillus lactis, favorecendo a absorção de nutrientes e auxiliando na síntese de vitaminas e proteínas. Os probióticos se tornam especialmente importantes em situações de estresse, as quais podem causardiminuição da imunidade do animal. Podem ser utilizados desde o nascimento até a velhice do animal em situações como desmame, mudança de ração, períodos de vacinação, medicações e até mesmo em mudanças de ambiente. Os prebióticossão definidos como ingredientes nutricionais não digeríveis, tais como inulina, pectina, galactoligossacarídeos, xilooligossacarídeos, mananoligossacarídeos, frutooligossacarídeos e leveduras inativadas, que afetam beneficamente o hospedeiro, estimulando seletivamente o crescimento e a atividade das bactérias intestinais benéficas, melhorando sua saúde e, assim, dando menos espaço para as bactérias patogênicas. A revisão bibliográfica foi realizada, a partir de livros, dissertações, teses e artigos científicos encontrados nas bases de dados on line do Google Acadêmico, Scielo(Scientific Eletronic Library Online), Science Direct e revistas científicas, incluindo publicações de 1988 a 2021. Desse modo, esta revisão é de suma importância para enfatizar o emprego dos probióticos e prebióticos na alimentação de cães e gatos, melhorando, assim, sua qualidade e consequentemente atuando sobre a microbiota gastrointestinal, promovendo uma vida mais longa e saudável a essespet’s

Encapsulation methods for probiotic immobilization with food application / Métodos de encapsulação para imobilização de probióticos com aplicação em alimentos

Probiotics are currently defined as live microorganisms that, when administered in adequate amounts, confer benefits on the health of the host.  Among the conferred health benefits that they provide, are included the inhibition of the growth of pathogenic bacteria, maintenance of intestinal microbiota, reduction of cholesterol levels, among others. Microencapsulation is considered the most effective method for incorporating probiotics, since it is able to preserve the ability of cells to grow and activate their metabolism within the intestinal tract. Several methods have been developed for the encapsulation of bioactive compounds, most of which are useful for application in probiotics. In view of the above, it will be described which methods are the methods most used and studied today, their benefits and their application in food. 

Recovery of pectinases from Aspergillus niger using aqueous two-phase systems / Recuperação de pectinases de Aspergillus niger usando sistemas aquosos bifásicos

This work aimed to study the purification of pectinases by aqueous two-phase systems (ATPS). The crude enzymatic extract was produced by Aspergillus niger ATCC 9642 and contained exo-polygalacturonase (exo-PG), pectinmethylesterase (PME) and pectin lyase (PMGL). The ATPS systems tested consisted in the combinations of polyethylene glycol (PEG) and potassium phosphate and sodium citrate, alcohol (ethanol, n-propanol and isopropanol) and salt (ammonium sulfate, potassium phosphate and sodium citrate). The experiments showed higher recoveries using ATPS system - PEG/phosphate for the exo-PG were using 16% PEG 4.0 kDa/4.8% NaCl and 16% PEG 1.5 kDa/without NaCl, obtaining purification factors (PF) of 1.37 and 1.21 times and recovery (R) of 49 and 59%, respectively. However, for the enzymes PME and PMGL were of 4.8 and 4.7 fold and 478 and 241%, respectively. When used ATPS system - PEG/sodium citrate the best PF were of 2.4, 7.85 and 5.7 and R of 100, 331 and 239% for exo-PG, PME and PMGL, respectively. The ATPS system is an alternative and efficient method for the recovery and/or purification of pectinases. This work aimed to study the purification of pectinases by aqueous two-phase systems (ATPS). The crude enzymatic extract was produced by Aspergillus niger ATCC 9642 and contained exo-polygalacturonase (exo-PG), pectinmethylesterase (PME) and pectin lyase (PMGL). The ATPS systems tested consisted in the combinations of polyethylene glycol (PEG) and potassium phosphate and sodium citrate, alcohol (ethanol, n-propanol and isopropanol) and salt (ammonium sulfate, potassium phosphate and sodium citrate). The experiments showed higher recoveries using ATPS system - PEG/phosphate for the exo-PG were using 16% PEG 4.0 kDa/4.8% NaCl and 16% PEG 1.5 kDa/without NaCl, obtaining purification factors (PF) of 1.37 and 1.21 times and recovery (R) of 49 and 59%, respectively. However, for the enzymes PME and PMGL were of 4.8 and 4.7 fold and 478 and 241%, respectively. When used ATPS system - PEG/sodium citrate the best PF were of 2.4, 7.85 and 5.7 and R of 100, 331 and 239% for exo-PG, PME and PMGL, respectively. The ATPS system is an alternative and efficient method for the recovery and/or purification of pectinases. This work aimed to study the purification of pectinases by aqueous two-phase systems (ATPS). The crude enzymatic extract was produced by Aspergillus niger ATCC 9642 and contained exo-polygalacturonase (exo-PG), pectinmethylesterase (PME) and pectin lyase (PMGL). The ATPS systems tested consisted in the combinations of polyethylene glycol (PEG) and potassium phosphate and sodium citrate, alcohol (ethanol, n-propanol and isopropanol) and salt (ammonium sulfate, potassium phosphate and sodium citrate). The experiments showed higher recoveries using ATPS system - PEG/phosphate for the exo-PG were using 16% PEG 4.0 kDa/4.8% NaCl and 16% PEG 1.5 kDa/without NaCl, obtaining purification factors (PF) of 1.37 and 1.21 times and recovery (R) of 49 and 59%, respectively. However, for the enzymes PME and PMGL were of 4.8 and 4.7 fold and 478 and 241%, respectively. When used ATPS system - PEG/sodium citrate the best PF were of 2.4, 7.85 and 5.7 and R of 100, 331 and 239% for exo-PG, PME and PMGL, respectively. The ATPS system is an alternative and efficient method for the recovery and/or purification of pectinases

Bebida láctea fermentada à base de soro de leite, extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) e stévia (Stevia rebaudiana) / Fermented milk beverage based on milk serum, mass herb extract (Ilex paraguariensis St. Hil.) and stévia (Stevia rebaudiana)

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma bebida láctea fermentada desenvolvida com soro de leite, extrato de erva-mate e estévia e avaliar as características fisico-ligadas, microbiológicas e sensoriais do produto. Primeiramente, nas formulações da bebida, variou-se a concentração de soro / leite (25/75; 50/50 e 75/25) e de extrato de erva-mate (0,1; 0,25 e 0,35%, m / v) e mantendo-se fixas como regras de stévia (0,75%, m / v), fermento lácteo (3,5%, m / v), sorbato de potássio (0,1%, m / v) e cacau em pó (1%, m / v). As formulações foram caracterizadas físico-quimicamente quanto ao pH, acidez, lactose, proteína, gordura, minerais totais, cor (L, a * eb *), sinérese, microbiológica e aceitabilidade. Os resultados das análises físico-aglomerados demostram uma variação entre as devedor, a qual pode estar relacionada com a quantidade de soro / leite, extrato de erva-mate e stévia adicionadas. A partir dos resultados da aceitabilidade das 7 formulações, realizou-se novos ensaios com a combinação fixa de soro / leite (50/50), extrato de erva-mate (0,25%, m / v) fermento lácteo (3,5 %, m / v), sorbato de potássio (0,1%, m / v) e cacau em pó (1%, m / v) e variação na concentração de estévia (0,625; 0,750; 0,875%, p / v) , realizando-se novamente análises físicas-compostas, microbiológicas e sensorial. A composto com 50/50% de soro / leite, 0,25% de extrato de erva-mate, 3,5% de fermento lácteo, 0,1% de sorbato de potássio, 1% de cacau em pó, 0,25 % de extrato de erva-mate e 0,650% de estévia apresentada um índice de aceitação de 81,57%. Este índice de aceitação demostra que uma bebida láctea fermentada carregada com adição de soro de leite

Emprego do kit portátil rápido elisa para pesquisa de neospora caninum em bovinos leiteiros de pequenas propriedades rurais / Use of the rapid elisa portable kit for researching neospora caninum in milk cattle of small rural properties

A neosporose em bovinos de leite é uma doença parasitária economicamente importante, pois está relacionada a perdas reprodutivas, morte embrionária e aborto no primeiro e segundo trimestres de gestação, ocasionando grandes prejuízos ao sistema produtivo. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi pesquisar a presença de Neospora caninum em bovinos leiteiros de pequenas propriedades rurais empregando um kit portátil rápido ELISA. Foram realizadas análises de amostras de leite in natura com suspeita de contaminação de neosporose. Para tanto, foram coletadas 10 amostras de leite, de 10 diferentes vacas leiteiras das raças Jersey e Holandesa, de 4 diferentes propriedades de dois municípios do Alto Uruguai Gaúcho. As amostras foram identificadas e acondicionadas em frascos individuais, esterilizados e transportadas sob refrigeração até o laboratório. Estas amostras foram submetidas ao Teste ELISA com kit portátil rápido. Das 10 amostras avaliadas duas resultaram positivas, quatro suspeitas e quatro foram negativas. Por ser um kit portátil e um teste rápido, torna-se prática a identificação do parasita na aquisição de novos animais, evitando perdas econômicas na bovinocultura leiteira