Plant and Bacterial Cellulose: Production, Chemical Structure, Derivatives and Applications

Cellulose is one of the most abundant biopolymers in nature. It is used in the industry in various ways, in both its original and modified forms and the latter are called cellulose derivatives. These derivatives are used in several industrial such as the pharmaceutical, food, cosmetics and can be used in solid or semi-solid form. An important application that has been currently clarified is the use of some types of cellulose derivatives as adsorbents for both metal ions and other molecules. An example is the decontamination of wastewater, as with the industrial development, some water sources are compromised and decontamination by conventional means is often not enough, hence the need for new techniques. The main advantage of using natural polymers is that they are biodegradable, because it is extremely important that a product disappear after fulfilling its purpose. An example of a natural polymer is cellulose synthesized by bacteria, also known as bacterial cellulose (BC). It has been the subject of several studies in the last decade, mainly due to the fact that it is a highly pure polymer, which makes their physical and chemical properties very different from those of plant cellulose, and also because it is easy to produce, with yields varying from one bacterium to another. The aim of this paper was to gather general information about the structures, production mode, synthesis and industrial applications of bacterial, vegetable and cellulose derivatives. DOI: http://dx.doi.org/10.17807/orbital.v11i5.134

Efeito da adição de culturas iniciadoras sobre características físico-químicas e microbiológicas de salame tipo italiano durante os períodos de maturação e armazenamento

O salame tipo italiano brasileiro é predominantemente obtido de carne suína, com maturação de aproximadamente 30 dias, atingindo pH em torno de 5,4 e atividade de água 0,87. Sua fabricação se dá em duas fases: na primeira, ocorre fermentação, acidificação e formação da cor, na segunda, há desidratação. O uso das bactérias do gênero Lactobacillus como cultivos iniciadores propicia às indústrias processos de fermentação e produtos mais uniformes e seguros, redução do tempo de maturação devido à rápida formação de ácido láctico, obtendo-se produtos com melhores características sensoriais, químicas e microbiológicas. Durante os períodos de fermentação e maturação os salames foram acompanhados quanto às características físico-químicas e microbiológicas, no decorrer do período de estocagem, além destas análises foram realizadas análises de comparação múltipla e análise estatística de estimativa de vida-de-prateleira. A fermentação foi mais eficiente no salame adicionado de cultura iniciadora, pois há uma produção mais rápida e efetiva de ácido láctico, com conseqüente redução de pH. Esta redução proporciona uma aproximação das moléculas (devido à proximidade com o ponto isoelétrico) e faz com que a perda de água seja facilitada com conseqüente desidratação. O baixo pH e atividade de água perto de 0,82 proporcionaram melhor estabilidade e qualidade microbiológica

Plant and Bacterial Cellulose: Production, Chemical Structure, Derivatives and Applications

Cellulose is one of the most abundant biopolymers in nature. It is used in the industry in various ways, in both its original and modified forms and the latter are called cellulose derivatives. These derivatives are used in several industrial such as the pharmaceutical, food, cosmetics and can be used in solid or semi-solid form. An important application that has been currently clarified is the use of some types of cellulose derivatives as adsorbents for both metal ions and other molecules. An example is the decontamination of wastewater, as with the industrial development, some water sources are compromised and decontamination by conventional means is often not enough, hence the need for new techniques. The main advantage of using natural polymers is that they are biodegradable, because it is extremely important that a product disappear after fulfilling its purpose. An example of a natural polymer is cellulose synthesized by bacteria, also known as bacterial cellulose (BC). It has been the subject of several studies in the last decade, mainly due to the fact that it is a highly pure polymer, which makes their physical and chemical properties very different from those of plant cellulose, and also because it is easy to produce, with yields varying from one bacterium to another. The aim of this paper was to gather general information about the structures, production mode, synthesis and industrial applications of bacterial, vegetable and cellulose derivatives. DOI: http://dx.doi.org/10.17807/orbital.v11i5.134

ESTUDO COMPARATIVO DA ATIVIDADE DE CELULASES FÚNGICAS INDUZIDAS POR SUBSTRATOS DE SERRAGEM DE EUCALIPTO E PALHA DE ARROZ

Por sua alta produtividade agrícola, o Brasil é destaque no cenário internacional. Nos últimos anos a área plantada teve grande crescimento, o que determina diretamente a quantidade de resíduos agroindustriais gerados. Paralelamente à alta produtividade, a matriz energética brasileira não possui indicativos quanto à viabilidade de atividades relacionadas ao reaproveitamento desses resíduos. A conversão de biomassa de celulose por microrganismos é uma alternativa sustentável e potencial, não somente na produção de açúcar, mas também na produção de produtos com alto valor agregado. Fungos filamentosos, com morfologia característica do gênero Trichoderma spp., isolados no cerrado tocantinense, foram inoculados em resíduos de sabugo de milho, palha de arroz e serragem de eucalipto para a quantificação de açúcares redutores. Das 70 linhagens disponíveis, os isolados UFTMG24 e UFTJCO19 apresentaram as respectivas atividades de FPase 1,05 UI.mL-1e1,05 UI.mL-1 (palha de arroz); 1,34 UI.mL-1 e 1,55 UI.mL-1 (serragem de eucalipto). Quanto à atividade de CMCase, o isolado UFTJCO24 se sobressaiu com a atividade enzimática 1,67 UI.mL-1 na palha de arroz; e o isolado UFTMG15 na serragem de eucalipto com 0,10 UI.mL-1. Palavras-chave: Biocombustíveis. Enzimas celulolíticas. Resíduos agroindustriais. Seleção de fungos.

Estudos de efeito antagônico entre Lactobacillus sakei em Escherichia coli, Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus

The antimicrobial activity of a commercial probiotic culture, Lactobacillus sakei(ATCC 1521) at followingconcentrations (30, 42, 60, 78 and 90 μg/ml, 105 - 107UFC/mL), temperatures of interaction (4, 10, 20, 30, 37 °C) and initial pH (3.5, 4.0, 4.5, 5.0 and 5.5) were tested against three foodborne pathogens, Escherichia coli, Listeria monocytogenesand Staphylococcus aureus. The antagonistic effect of the probiotic culture in vitro was performed by liquid microdilution method. The results indicated that the inhibitory substance present on a 24 hours culture broth could be an advantage when keeping the culture dominant during longer fermentations. For the highest lactic acid production, the incubation period of lactic acid bacteria (1.04 % v/v) was on MRS Broth in aerobic conditions, at 37 ºC/24 hours, which gave a minimum pH value of the supernatant (3.5). The data suggest that supernatant can have significant bacteriostatic activity against E. coli, L. monocytogenesand S. aureus, and may provide curedmeats with a degree of protection against this microorganism, particularly if employed with a combination of acid pH, and adequate refrigeration.A atividade antimicrobiana de uma cultura comercial probiótica  deLactobacillus  sakei  (ATCC  1521)  foi avaliada em termos de concentração celular (30, 42, 60, 78 e 90 mcg / ml, 105 - 107UFC/mL), temperatura de incubação (4, 10, 20, 30, 37 ° C) e pH inicial do meio de cultura (3.5, 4.0, 4.5, 5.0 e 5.5) contra três patógenos alimentares, Escherichia coli, Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus. O efeito antagônico da cultura probiótica in vitro foi realizada através da aplicação de método quantitativo espectrofotométrico. Os resultados indicaram que uma substância inibitória presente em caldo de cultura de 24 horas poderia ser vantajoso quando mantendo a cultura dominante durante fermentações mais prolongadas. Para a maior produção de ácido láctico (1,04%v/v), o período de incubação da bactéria em caldo MRS foi de 24 horas em condições aeróbicas e a 37 ºC, com um valor de pH mínimo do sobrenadante (3,5). Os dados sugerem que o sobrenadante pode ter atividade bacteriostática significativa contra E. coli,L. monocytogenes e S. aureus, e pode fornecer carnes curadas com um grau de protecção contra este microorganismo, particularmente se empregada com uma combinação de pH ácido, e de refrigeração adequada

POTENCIAL DE PRODUÇÃO DE LIPASES E FOSFOLIPASES POR Trichoderma harzianum PARA A INDÚSTRIA DE ALIMENTOS

A indústria de processamento de alimentos emprega diversas enzimas de caráter tecnológico e que tenham características desejáveis. Novas fontes de produção de enzimas são de extrema importância para o desenvolvimento de inovações técnicas de processamento e expansão do mercado da indústria de alimentos. O fungo Trichoderma harzianum já vem se destacando como um potente produtor de uma gama de enzimas hidrolíticas utilizadas no combate a pragas de áreas de cultivo. No presente trabalho foi avaliado o potencial de produção de lipases a partir da mensuração do halo de degradação em placapor T. harzianum contendo rodamina B e Ágar Sabouraund ambos modificados nas temperaturas 28 °C e 37 °C por um período de sete dias em quatro ensaios. Foram utilizados os meios de cultura Ágar Sabouraund acrescido de lecitina de ovo para o teste de lípases, e para a ação fosfolipídica meio YMG acrescido de Ômega 9 de azeite de oliva e rodamina (indicador de atividade). Ao final do período de incubação, foi possível observar a formação de um halo de degradação do meio, característica da produção de lipases, que posteriormente foram mensuradas com um paquímetro. A atividade lipídica medida a partir dos ensaios 1 e 2 obtiveram médias de 0,4 mm. Para o ensaio 3, foram encontrados 0,2 mm e o ensaio 4 com média de 0,1 mm de degradação do meio, que corresponde à atividade de lipases. Palavras-chave: Halo. Degradação. Mensuração. Enzimas

Preliminary results for genetic transformation of shoot tip of Eucalyptus saligna Sm. via Agrobacterium tumefaciens

The regeneration of transgenic plants of Eucalypt is the largest difficulty for the genetic transformation of this genus; in addition a low rate of transformed plants is reached. The aim of this research was to evaluate acetosyringone (3',5'-Dimethoxy-4'-hydroxyacetophenone) on the co-culture medium during genetic transformation of shoot tips of Eucalyptus saligna via Agrobacterium tumefaciens and to promote the explants selection supposedly transformed. Shoot tip from multiple shoots was used as explants. These explants were pre-cultured during two days before the transformation. Strain EHA105 of A. tumefaciens harboring the plasmid pBI121 was used. The treatments were: 0 and 100 μM acetosyringone added to the co-culture, after co-culture the explants were cultured in multiplication medium supplemented with 250 mg.L-1 Cefotaxime® and each sub-culture the kanamycin levels were increased from 50 to 150 mg.L-1. The transient expression of the uidA gene in shoot tips was evaluated after the end of the co-culture (fifth day) and after seven days of culture on medium containing kanamycin. The presence of 100 µM acetosyringone at the co-culture of shoot tips of Eucalyptus saligna promoted higher transient expression of the uidA gene and retards toxic effects caused by kanamycin.A  regeneração  de  plantas  transgênicas  de  eucalipto representa a maior dificuldade para a transformação genética de plantas do gênero Eucalyptus, além de que taxas baixas de plantas transformadas são alcançadas. O objetivo desse trabalho foi avaliar a acetosiringona no meio de co-cultura durante a transformação genética de ápices caulinares  de Eucalyptus saligna via Agrobacterium tumefaciens e promover a seleção dos supostos explantes transformados. Ápices caulinares originados de brotações múltiplas foram usados como explantes. Estes explantes foram pré-cultivados por dois dias antes da transformação. A linhagem EHA105 de A. tumefaciens contendo o plasmídeo pBI120 foi utilizada. Os tratamentos foram: 0 e 100 μM de acetosiringona adicionada ao meio de co-cultura, após a co-cultura os explantes foram cultivados em meio de multiplicação suplementado com 250 mg.L-1 de cefotaxima e a cada subcultivo a concentração de canamicina foi aumentada, de 50 até 150 mg.L-1. A expressão transiente do gene uidA nos ápices caulinares foi avaliada no final da co-cultura e após sete dias em meio com canamicina (agente seletivo). A presença de 100 μM de acetosiringona no meio de co-cultura dos ápices caulinares de Eucalyptus saligna promoveu maior expressão transiente do gene uidA e retardou a ação tóxica causada pela canamicina