Prospecção tecnológica de patentes sobre compostos bioativos de microalgas / Technological prospecting of patents on microalgae bioactive compounds

Microalgas apresentam grande potencial de utilização nos setores industriais devido à capacidade destes microrganismos fotossintetizantes em produzir biomassa rica em compostos biologicamente ativos. Baseado neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo realizar um levantamento de patentes visando apresentar, a nível mundial, um panorama das tendências tecnológicas do uso de microalgas além de identificar os países que mais registram patentes sobre compostos bioativos de microalgas em diversas áreas de interesse. Foram analisados os documentos de patentes depositados na base de dados do WIPO (World Intellectual Property Organization) referente ao período de 2015 a 2020, utilizando a palavra-chave “microalgae” totalizando 3.349 depósitos de patentes para o estudo, onde foram excluídos os documentos duplicados ou que não eram de interesse para o estudo, restando para análise mais detalhada 391 patentes. O continente asiático apresentou o maior número de depósito de patentes, tendo a china como o país destaque. Quanto ao perfil dos requerentes 59% são depósitos feitos por empresas do setor privado, 28% por universidades, 7% por pessoa física e 6% de parcerias entre empresas e universidades. O percentual de 49% foi destinado a elaboração de produtos, 48% são processos para gerar produtos e 3% são processos. Tanto para produtos como para processos, a maior concentração de patentes foi no setor relacionado a bioquímica e na área de alimentos ou produtos alimentícios, com produtos destinados a suplementos nutricionais, proteínas, ácidos graxos e polissacarídeos. Este trabalho permitiu identificar os avanços no desenvolvimento tecnológico mundial das microalgas em diversas áreas de interesse assim como as possibilidades de mercado com tendências tecnológicas de inovação

Formulação de microcápsula de proteína de soro de queijo com potencial para hidrólise de lactose / Cheese whey protein microcapsule formulation with lactose hydrolysis potential

O soro de queijo, considerado um subproduto dos laticínios, vem sendo utilizado para diversas finalidades por meio de processos biotecnológicos, por exemplo, na produção de whey protein e atualmente tem sido empregado como meio de cultivo a fim de se obter produtos com alto valor agregado, como a enzima ?–galactosidase. A ?–galactosidase é a enzima responsável pela quebra da lactose, açúcar do leite que causa desconforto a indivíduos intolerantes. O objetivo do trabalho foi a obtenção de uma microcápsula contendo a enzima ?–galactosidase e as proteínas do soro de queijo com potencial de hidrolise da lactose. Para o experimento, utilizou-se o delineamento estatístico Box Behnken, com as variáveis independentes enzima % (v/v), proteína do soro de queijo % (p/v) e número de microcápsulas, totalizando 9 formulações e 12 corridas. Para a produção das microcápsulas foi utilizada a mistura base contendo 2% (p/v) de alginato de sódio dissolvido em água destilada. Os demais componentes, enzima % (v/v) e proteína do soro de queijo % (p/v) tiveram suas quantidades variadas entre as formulações de acordo com o delineamento estatístico. As formulações foram gotejadas em uma solução de 0,4% (p/v) de cloreto de cálcio, diluído em agua destilada e agitada em agitador magnético, maturaram nesta solução por 5 minutos.  Após a etapa de maturação as microcápsulas foram lavadas, contadas e distribuídas em 12 Erlenmeyers contendo uma solução de 5% (p/v) de lactose P.A, diluída em tampão fosfato de potássio pH 6,8, seguindo o delineamento. Os frascos foram incubados a 37ºC, a 120 rpm por 4 horas, após este período as amostras foram inativadas e foi realizada a dosagem de lactose pelo método de dosagem de metilamina. Observou-se que a corrida 7 obteve o melhor resultado atingindo 92,8% de hidrólise da lactose com a formulação de 0,5% de enzima, 5% de proteína e 20 microcápsula

JUSTIFICATIVA E PLANIFICAÇÃO DO PROCESSO DE INICIAÇÃO ESPORTIVA NA FORMAÇÃO INFANTIL

Este trabalho tem por finalidade apresentar uma justificativa dainiciação esportiva na formação infantil. O elemento central desta investigaçãoconsiste em proporcionar maior esclarecimento acerco do processo de ensinoaprendizagemdos esportes para as crianças. Para tanto, apresentamos algumasargüições sobre o conceito de iniciação esportiva, os motivos para se trabalharna formação infantil, bem como os conteúdos e momentos desse trabalho. Alémde apresentar essas justificativas, este ensaio faz o esforço de proporcionar umapossibilidade de planificação desse processo de iniciação e formação esportivadas crianças, sendo que tal planificação é orientada por princípios pedagógicose de vivência e formação humana

Enzyme activity of β-galactosidase from Kluyveromyces lactis and Aspergillus oryzae on simulated conditions of human gastrointestinal system

<p>An alternative to relieve the symptoms of lactose intolerance is the intake of the enzyme β-galactosidase in pharmaceutical dosage forms. The ability of β-galactosidase produced by Kluyveromyces lactis and Aspergillus oryzae to hydrolyze lactose in simulated conditions of the human gastrointestinal tract was investigated. The experiment was carried out in the optimum temperature for each enzyme activity, 40 and 55°C, respectively, and at the normal human body temperature (37°C) at concentrations of 1.5, 3.0, and 5.0 g/L (enzyme from A. oryzae) or mL/L (enzyme from K. lactis). Both enzymes were completely inactivated under simulated gastric conditions (pH 2). When the enzymes were subjected to simulated small intestine conditions (pH 7.4), lactose hydrolysis has occurred, but at 37°C the percentage was lower than that under the optimal temperatures. At concentrations of 1.5, 3.0, and 5.0 mL/L the enzyme from K. lactis hydrolyzed 76.63%, 88.91% and 94.80% of lactose at 40°C, and 55.99%, 80.91% and 81.53% at 37°C, respectively. In contrast, the enzyme from A. oryzae hydrolyzed 7.11%, 16.18% and 21.29% at 55°C, and 8.4%, 11.85% and 16.43% at 37°C. It was observed that under simulated intestinal conditions, the enzyme from K. lactis was more effective on lactose hydrolysis as compared to the enzyme from A. oryzae. Considering the findings of this study, it is extremely necessary to use an enteric coating on β-galactosidase capsules so that this enzyme is released only in the small intestine, which is its site of action, thus not suffering the action of the stomach pH.</p><p><br />Keywords: Lactase. Hydrolysis. Lactose intolerance. Gastrointestinal tract.</p><p> </p><p>RESUMO</p><p><br />Atividade de β-galactosidase de Kluyveromyces lactis e Aspergillus oryzae, em condições simuladas do sistema gastrintestinal humano</p><p><br />Uma das alternativas para amenizar os sintomas da intolerância à lactose é a ingestão de β-galactosidase em formas farmacêuticas. Neste trabalho avaliou-se a capacidade de hidrólise de β-galactosidase produzida por Kluyveromyces lactis e Aspergillus oryzae simulando as condições do trato gastrintestinal humano. O teste foi realizado nas temperaturas ótimas de ação para cada enzima, 40 e 55°C, respectivamente, e na temperatura corpórea humana (37°C), nas concentrações de 1,5; 3,0 e 5,0 g/L para a enzima de Aspergillus oryzae ou mL/L para a de Kluyveromyces lactis. Na simulação da condição estomacal humana (pH 2), ambas enzimas foram totalmente inativadas. Quando as enzimas foram submetidas às condições simuladas do intestino delgado (pH 7,4), observou-se hidrólise da lactose, porém, a 37°C, a porcentagem foi menor do que a observada nas temperaturas ótimas de cada enzima. A enzima de K. lactis nas concentrações de 1,5; 3,0 e 5,0 mL/L apresentou hidrólise de 76,63%, 88,91% e 94,80% a 40°C e 55,99%, 80,91% e 81,53%, a 37°C, respectivamente. Nas concentrações 1,5; 3,0 e 5,0 g/L, a porcentagem de hidrólise pela enzima de A. oryzae a 55°C foi de 7,11%, 16,18% e 21,29%. Para esta enzima, nessas concentrações, a hidrólise obtida a 37°C foi 8,4%, 11,85% e de 16,43%. Sob condições intestinais simuladas, a enzima de K. lactis apresentou maior eficiência na hidrólise da lactose quando comparada à enzima de A. oryzae. Considerando-se as etapas avaliadas neste estudo, observa-se que é extremamente necessário o uso de um revestimento entérico em cápsulas de β-galactosidase, para que esta enzima seja liberada somente no intestino delgado, seu local de ação, não sofrendo, portanto, a ação do pH estomacal.</p><p><br />Palavras-chave: Lactase. Hidrólise. Intolerância à lactose. Trato gastrintestinal.</p

Processo de fermentação e tratamento físico-químico aplicado à indústria de laticínios: uma abordagem para gerenciamento de resíduos (produção e uso) e novas perspectivas na transformação desses resíduos em produtos de valor agregado

Studies point out several initiatives to reduce the pollutant load from dairy industry, leading to enhanced sustainability, including reduced environmental impacts and cost savings. This review provides a summary of the recent strategies focused on physicochemical treatments and fermentation processes to produce value-added products from cheese whey, such as bioactive proteins, ribonucleotides, biodegradable plastics, biogas, hydrogen gas, organic acids, and ethanol. The environmental costs and production aspects of dairy waste will be also addressed. The polluting potential and the high environmental costs of the waste produced by the dairy industry may be mitigated by dairy waste management.Pesquisas apontam várias iniciativas para reduzir a carga poluidora de resíduos da indústria láctea, os quais podem levar a uma maior sustentabilidade, diminuição dos impactos ambientais, bem como redução dos custos de tratamento. Este revisão fornece um compilado de recentes estratégias, baseadas em tratamentos físicoquímicos e processos fermentativos, para a produção de compostos de valor agregado tais como proteínas bioativas, ribonucleotídeos, plásticos biodegradáveis, biogás, hidrogênio, ácidos orgânicos e etanol. Este estudo também examinará aspectos gerais dos processos fermentativos, bem como uma análise de custos ambientais e aspectos de produção dos resíduos lácteos. O potencial poluidor, bem como os altos custos ambientais de resíduos produzidos pela indústria láctea, pode ser reduzido pelo manejo destes resíduos lácteos

Permeabilization of Saccharomyces fragilis IZ 275 cells with ethanol to obtain a biocatalyst with lactose hydrolysis capacity

The permeabilization was used to transform microorganisms in cell biocatalysts with high enzymatic activity. The Saccharomyces fragilis IZ 275 yeast cells were permeabilized with ethanol, as permeabilizing agent. To optimize the permeabilization conditions were used the design of Box-Behnken 15 trials (3 central points). The independent variables and their levels were ethanol (29, 32 and 35%), temperature (15, 20 and 25°C) and time (15, 20 and 25 min). The answer (Y) function has beta-galactosidase activity (U mg-1). The optimum conditions for obtaining a high enzymatic activity were observed in 35% ethanol concentration, temperature 15ºC and 20 min. treatment time. The maximum activity of the enzyme beta-galactosidase obtained was 10.59 U mg-1. The permeabilization of the S. fragilis IZ 275 cells was efficient.

Lactose hydrolysis potential and thermal stability of commercial β-galactosidase in UHT and skimmed milk

Abstract The commercial enzyme (E.C. = 3.2.1.23) from Kluyveromyces lactis (liquid) and Aspergillus oryzae(lyophilized) was investigated for its hydrolysis potential in lactose substrate, UHT milk, and skimmed milk at different concentrations (0.7; 1.0 and 1.5%), pH values (5.0; 6.0; 6.5 and 7.0), and temperature (30; 35; 40 and 55 ºC). High hydrolysis rates were observed for the enzyme from K. lactis at pH 7.0 and 40 ºC, and from A. oryzae at pH 5.0 and 55 ºC. The enzyme from K. lactis showed significantly higher hydrolysis rates when compared to A. oryzae. The effect of temperature and β-galactosidase concentration on the lactose hydrolysis in UHT milk was higher than in skimmed milk, for all temperatures tested. With respect to the thermal stability, a decrease in hydrolysis rate was observed at pH 6.0 at 35 ºC for K. lactisenzyme, and at pH 6.0 at 55 ºC for the enzyme from A. oryzae. This study investigate the hydrolysis of β-galactosidase in UHT and skimmed milk. The knowledge about the characteristics of the β-galactosidase fromK. lactis and A. oryzae enables to use it most efficiently to control the enzyme concentration, temperature, and pH in many industrial processes and product formulations

Deproteinization: an integrated-solution approach to increase efficiency in β-galactosidase production using cheese whey powder (CWP) solution

Whey is the liquid that results from the coagulation of milk during cheese manufacture. Cheese whey is also an important environmental pollution source. The present experiment sought to compare β-galactosidase (EC 3.2.1.23) production by Aspergillus oryzae from deproteinized and un-deproteinized CWP solutions. β-galactosidase was produced by submerged fermentation in deproteinized or un-deproteinized CWP solutions. To determine the activity of the enzyme, a reaction mixture containing cell-free extract and ortho Nitrophenyl β galactoside (ONPG) was used. The results indicated that β-galactosidase induction was greater when using deproteinized CWP solution compared to the un deproteinized CWP solution. These results may enable an alternative management of cheese whey, thereby decreasing its impact on the environment and producing value-added biomacromolecules