Caracterização estrutural e ação antinociceptiva e anti-inflamatória de polissacarídeos isolados de Pleurotus sajor-caju

Orientador : Prof. Dr. Marcello IacominiCo-orientadores : Prof. Dr. Thales Ricardo Cipriani, Profª Drª Elisabeth WisbeckTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências : Bioquímica. Defesa: Curitiba, 16/04/2015Inclui referências : f. 157-177Resumo: Os cogumelos despertam o interesse de vários pesquisadores devido ao seu elevado valor gastronômico e à presença de polissacarídeos de interesse farmacológico. Assim sendo, este trabalho apresenta a produção, extração, purificação e caracterização estrutural de polissacarídeos intra e extracelulares oriundos do cultivo submerso de Pleurotus sajor-caju em biorreator, bem como de polissacarídeos constituintes de seus corpos frutíferos cultivados em palha de folhas de bananeira. Além disso, serão avaliadas as atividades antinociceptiva e antiinflamatória destes polissacarídeos. Para o cultivo em biorreator foi utilizado o meio POL, sem extrato de levedura. A extração de polissacarídeos foi realizada com água a frio e a quente, e com solução de hidróxido de potássio a 2%. A purificação dos polissacarídeos extraídos foi realizada por processos de congelamento e descongelamento, diálise e ultrafiltração. Análises de composição monossacarídica, homogeneidade, metilação, ressonância magnética nuclear e degradação controlada de Smith foram utilizadas para caracterizar os polissacarídeos purificados. Com o cultivo submerso foi obtida uma concentração máxima de EPS de 0,94 g L-1, em 256,5 h de cultivo, com uma concentração de biomassa micelial de 3,07 g L-1. As produtividades totais para biomassa micelial e exopolissacarídeos (EPS) foram de 11,98 mg L-1 e 3,68 mg L-1, respectivamente. Este cultivo foi classificado como tipo I pela classificação de Gaden, indicando que a produção de EPS está associada ao aumento de concentração de biomassa micelial. Três manogalactanas foram caracterizadas, uma derivada do caldo de cultivo (PEIsR), uma do extrato aquoso frio dos corpos frutíferos (U100E-SCW) e outra da biomassa micelial (SE-SICW). Comparando a estrutura das três manogalactanas, aquela derivada do caldo de cultivo apresentou um maior teor de 3-O-metil-galactose. Outros dois polímeros derivados do extrato aquoso quente dos corpos frutíferos (GHW e U100R-SHW) e um do extrato aquoso quente da biomassa micelial (M-U3SHW) foram caracterizados como ?-Dglucanas (1 3),(1 6)-ligadas. Também foram caracterizadas ?-D-glucanas lineares (1?3)-ligadas, uma derivada da biomassa micelial (IM-IHW) e outra do corpo frutífero (G-PHW), ainda não relatadas para fungos do gênero Pleurotus. Os resultados dos ensaios biológicos mostraram que a manogalactana (PEIsR) de caldo de cultivo, e as ?-D-glucanas (1?3),(1?6)-ligada (GHW) e (1?3)-ligada (G-PHW) derivadas de corpos frutíferos apresentam efeitos antinociceptivo e anti-inflamatório. Portanto, este trabalho comprova que o cultivo líquido pode ser utilizado para produzir polissacarídeos similares aos presentes nos corpos frutíferos obtidos pelo método tradicional (cultivo sólido) e que os polissacarídeos extraídos e caracterizados possuem atividade antinociceptiva e anti-inflamatória.Abstract: Mushrooms attract the interest of many researchers due to their high gastronomic value and the presence of pharmacologically active polysaccharides. Therefore, this work presents the production, extraction, purification, and structural characterization of intra- and extracellular polysaccharides from a submerged cultivation of Pleurotus sajor-caju in bioreactor, as well as of polysaccharides from their fruiting bodies cultivated in banana leaves straw. Moreover, the antinociceptive and anti-inflammatory activities of these polysaccharides are evaluated. The bioreactor cultivation was conducted with POL medium without yeast extract. The polysaccharides extraction was carried out with cold and hot water, and with 2% potassium hydroxide solution. The purification of the extracted polysaccharide was performed by freezing and thawing processes, dialysis and ultrafiltration. Analysis of monosaccharide composition, homogeneity, methylation, nuclear magnetic resonance and Smith controlled degradation were used to characterize the purified polysaccharides. From the submerged culture a maximum EPS concentration of 0.94 g L-1 at 256.5 h was obtained, with a mycelial biomass concentration of 3.07 g L-1. The total productivities for mycelial biomass and EPS were 11.98 mg L-1 and 3.68 mg L-1, respectively. According to the Gaden rating, this culture was classified as type I, indicating that the EPS production is associated with an increase in the mycelial biomass concentration. Three mannogalactans were characterized, one derived from the culture broth (PEIsR), one from cold aqueous extract of fruiting bodies (U100ESCW) and another from the mycelial biomass (SE-SICW). Comparing these mannogalactans, the one from the culture broth had the biggest proportion of 3-Ometyl- galactose units. Two other polymers from the hot aqueous extract of fruiting bodies (GHW and U100R-SHW), and one from the hot water extract of mycelial biomass (M-U3SHW) were characterized as (1?3),(1?6)-linked ?-D-glucans. A linear (1?3)-linked ?-D-glucan from mycelial biomass (IM-IHW) and another from fruiting bodies (G-PHW) were also characterized. This structure has not yet been reported for Pleurotus genus. The results of biological tests showed that the mannogalactan (PEIsR) from culture broth, and the (1?3),(1?6)-linked (GHW) and (1?3)-linked ?-Dglucans (PHW-G) from fruit bodies have antinociceptive and anti-inflammatory effects. Therefore, this study shows that the submerged culture can be used to produce polysaccharides similar to those ones from fruiting bodies obtained with a traditional method (solid culture) and that the extracted and characterized polysaccharides present antinociceptive and anti-inflammatory activities

The influence of soluble salts content on the performance of an epoxy coating system via accelerated corrosion tests

It is generally accepted that surpassing a threshold value of water-soluble salts at the substrate/coating interface can impart premature failure in painted structures. The Coatings industry has an identified need in defining a maximum allowable soluble salts content, however, a variety of threshold values are found in published data. Based on that, this work aims at evaluate the effect on epoxy coating performance of three different ranges of soluble salts content taking into account the maximum allowable values specified by NORSOK M501 and IMO PSPC MSC.215, two important standards of naval and offshore sectors. Blast-cleaned carbon steel specimens contaminated with sodium chloride solutions diluted in methanol ranging 20, 50 and 100 mg/m² NaCl were painted with two epoxy-amine paint coats. Samples were evaluated by cathodic disbondment, water immersion at 40 ºC, pull-off adhesion strength and cyclic corrosion tests. Larger blisters and loss of adhesion were observed as the soluble salts content at the interface increased. Although, it was not possible to find a critical level of soluble salts even considering data about similar coating systems. A safe soluble salt content must be chosen based on tests that closer reproduce service and environmental conditions to which a painted structure will be exposed. Keywords: Carbon steel, Corrosion, Soluble Salts Content, Epoxy, Paint.

Avaliação de diferentes formulações de compostos elastoméricos SBR/NR visando minimizar a pré-vulcanização

Este trabalho teve como objetivo desenvolver e avaliar novas formulações para o sistema de vulcanização emcompostos elastoméricos a base de borracha estireno-butadieno (SBR) e borracha natural (NR), visandoreduzir a formação de compostos pré-vulcanizados pelo aumento no tempo de armazenamento antes doprocessamento. Foram desenvolvidas formulações alternativas em relação a uma formulação padrãoempregada por uma empresa do setor, variando-se os componentes do sistema de vulcanização (ativadores,agentes e aceleradores). As formulações foram avaliadas por ensaios de reologia, ensaios de resistência àtração e alongamento na ruptura, dureza, deformação permanente por compressão (DPC), envelhecimentoacelerado em estufa e densidade absoluta. Foram observadas variações significativas nas propriedades doscompostos com as modificações realizadas nos sistemas de vulcanização (S1, S2, S3, P1 e P2), quandocomparados com o sistema de vulcanização padrão (S0), principalmente, quando foram utilizados peróxidosorgânicos, como agente de vulcanização. De todas as formulações avaliadas, a que utilizou doador de enxofree uma maior razão acelerador/enxofre, em relação ao sistema de vulcanização padrão apresentou todas aspropriedades de acordo com a especificação técnica exigida para o composto padrão (S0) e redução no tempode armazenamento e minimização da pré-vulcanização.Palavras-chave: doadores de enxofre, peróxidos orgânicos, razão acelerador/enxofre, tempo de scorc

Caracterização estrutural e ação antinociceptiva e anti-inflamatória de polissacarídeos isolados de Pleurotus sajor-caju

Orientador : Prof. Dr. Marcello IacominiCo-orientadores : Prof. Dr. Thales Ricardo Cipriani, Profª Drª Elisabeth WisbeckTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências : Bioquímica. Defesa: Curitiba, 16/04/2015Inclui referências : f. 157-177Resumo: Os cogumelos despertam o interesse de vários pesquisadores devido ao seu elevado valor gastronômico e à presença de polissacarídeos de interesse farmacológico. Assim sendo, este trabalho apresenta a produção, extração, purificação e caracterização estrutural de polissacarídeos intra e extracelulares oriundos do cultivo submerso de Pleurotus sajor-caju em biorreator, bem como de polissacarídeos constituintes de seus corpos frutíferos cultivados em palha de folhas de bananeira. Além disso, serão avaliadas as atividades antinociceptiva e antiinflamatória destes polissacarídeos. Para o cultivo em biorreator foi utilizado o meio POL, sem extrato de levedura. A extração de polissacarídeos foi realizada com água a frio e a quente, e com solução de hidróxido de potássio a 2%. A purificação dos polissacarídeos extraídos foi realizada por processos de congelamento e descongelamento, diálise e ultrafiltração. Análises de composição monossacarídica, homogeneidade, metilação, ressonância magnética nuclear e degradação controlada de Smith foram utilizadas para caracterizar os polissacarídeos purificados. Com o cultivo submerso foi obtida uma concentração máxima de EPS de 0,94 g L-1, em 256,5 h de cultivo, com uma concentração de biomassa micelial de 3,07 g L-1. As produtividades totais para biomassa micelial e exopolissacarídeos (EPS) foram de 11,98 mg L-1 e 3,68 mg L-1, respectivamente. Este cultivo foi classificado como tipo I pela classificação de Gaden, indicando que a produção de EPS está associada ao aumento de concentração de biomassa micelial. Três manogalactanas foram caracterizadas, uma derivada do caldo de cultivo (PEIsR), uma do extrato aquoso frio dos corpos frutíferos (U100E-SCW) e outra da biomassa micelial (SE-SICW). Comparando a estrutura das três manogalactanas, aquela derivada do caldo de cultivo apresentou um maior teor de 3-O-metil-galactose. Outros dois polímeros derivados do extrato aquoso quente dos corpos frutíferos (GHW e U100R-SHW) e um do extrato aquoso quente da biomassa micelial (M-U3SHW) foram caracterizados como ?-Dglucanas (1 3),(1 6)-ligadas. Também foram caracterizadas ?-D-glucanas lineares (1?3)-ligadas, uma derivada da biomassa micelial (IM-IHW) e outra do corpo frutífero (G-PHW), ainda não relatadas para fungos do gênero Pleurotus. Os resultados dos ensaios biológicos mostraram que a manogalactana (PEIsR) de caldo de cultivo, e as ?-D-glucanas (1?3),(1?6)-ligada (GHW) e (1?3)-ligada (G-PHW) derivadas de corpos frutíferos apresentam efeitos antinociceptivo e anti-inflamatório. Portanto, este trabalho comprova que o cultivo líquido pode ser utilizado para produzir polissacarídeos similares aos presentes nos corpos frutíferos obtidos pelo método tradicional (cultivo sólido) e que os polissacarídeos extraídos e caracterizados possuem atividade antinociceptiva e anti-inflamatória.Abstract: Mushrooms attract the interest of many researchers due to their high gastronomic value and the presence of pharmacologically active polysaccharides. Therefore, this work presents the production, extraction, purification, and structural characterization of intra- and extracellular polysaccharides from a submerged cultivation of Pleurotus sajor-caju in bioreactor, as well as of polysaccharides from their fruiting bodies cultivated in banana leaves straw. Moreover, the antinociceptive and anti-inflammatory activities of these polysaccharides are evaluated. The bioreactor cultivation was conducted with POL medium without yeast extract. The polysaccharides extraction was carried out with cold and hot water, and with 2% potassium hydroxide solution. The purification of the extracted polysaccharide was performed by freezing and thawing processes, dialysis and ultrafiltration. Analysis of monosaccharide composition, homogeneity, methylation, nuclear magnetic resonance and Smith controlled degradation were used to characterize the purified polysaccharides. From the submerged culture a maximum EPS concentration of 0.94 g L-1 at 256.5 h was obtained, with a mycelial biomass concentration of 3.07 g L-1. The total productivities for mycelial biomass and EPS were 11.98 mg L-1 and 3.68 mg L-1, respectively. According to the Gaden rating, this culture was classified as type I, indicating that the EPS production is associated with an increase in the mycelial biomass concentration. Three mannogalactans were characterized, one derived from the culture broth (PEIsR), one from cold aqueous extract of fruiting bodies (U100ESCW) and another from the mycelial biomass (SE-SICW). Comparing these mannogalactans, the one from the culture broth had the biggest proportion of 3-Ometyl- galactose units. Two other polymers from the hot aqueous extract of fruiting bodies (GHW and U100R-SHW), and one from the hot water extract of mycelial biomass (M-U3SHW) were characterized as (1?3),(1?6)-linked ?-D-glucans. A linear (1?3)-linked ?-D-glucan from mycelial biomass (IM-IHW) and another from fruiting bodies (G-PHW) were also characterized. This structure has not yet been reported for Pleurotus genus. The results of biological tests showed that the mannogalactan (PEIsR) from culture broth, and the (1?3),(1?6)-linked (GHW) and (1?3)-linked ?-Dglucans (PHW-G) from fruit bodies have antinociceptive and anti-inflammatory effects. Therefore, this study shows that the submerged culture can be used to produce polysaccharides similar to those ones from fruiting bodies obtained with a traditional method (solid culture) and that the extracted and characterized polysaccharides present antinociceptive and anti-inflammatory activities

Comparação entre o desempenho do inóculo sólido e inóculo líquido para cultivo de Pleurotus ostreatus DSM 1833

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos.O Brasil é um grande produtor agrícola, sendo reconhecido como exportador, principalmente do complexo soja (soja em grãos, farelo de soja e óleo), de açúcar, de madeiras, celulose e papel, carnes, café, sucos de frutas e frutas. Dentre as frutas, o maior volume exportado em 2002 foi de banana, sendo que o estado de Santa Catarina contribuiu com 68% deste volume exportado. Estes produtos geram grande quantidade de resíduos orgânicos que podem ser utilizados como cobertura morta do solo e como ração animal, não sendo plenamente aproveitados, pois são ricos em fibras e pobres em nutrientes como proteínas e vitaminas, tendo também uma baixa digestibilidade, tornando mais difícil a ruminação deste material pelo gado. Uma das estratégias desenvolvidas para utilizar grandes quantidades de resíduos lignocelulósicos é a cultura de cogumelos comestíveis por fermentação sólida. Após o cultivo de fungos, estes resíduos são convertidos em material com alto valor nutricional e alta digestibilidade, o que permite sua reintegração na cadeia produtiva e também melhora a incorporação de nitrogênio ao solo, fornecendo nutrientes diretamente assimiláveis quando utilizados como cobertura. Com base no exposto, a Univille iniciou no ano de 2000um projeto intitulado "Pesquisa e Desenvolvimento em Emissão Zero a partir de Resíduos Agroindustriais da Região Nordeste do estado de Santa Catarina". Este grande projeto tem por objetivo a valorização dos resíduos da agroindústria regional (palha de arroz e palha de bananeira) de modo a gerar produtos de elevado valor agregado, cogumelos e derivados, dentro da filosofia ZERI (Zero Emission Research Iniciative). Como parte integrante desse projeto, este trabalho teve como objetivo comparar os corpos frutíferos de Pleurotus ostreatus DSM 1833, oriundos de inóculos produzidos em meio sólido e líquido em termos de rendimento, eficiência biológica e características bromatológicas, tendo como substrato de cultivo a palha da bananeira, um dos resíduos mais representativos da região nordeste do estado de Santa Catarina. Como não houve diferenças significativas entre a maior parte das características avaliadas e quando houve diferenças, estas foram sutis, pode-se concluir que não há diferença em relação ao corpo frutífero produzido a partir de inóculo sólido e do produzido a partir de inóculo líquido. Então, para as indústrias de fermentação que utilizam o cultivo submerso de Pleurotus ostreatus DSM 1833 para produzir exopolissacarídeos, a biomassa gerada é um subproduto, podendo ser utilizada com inóculo para o cultivo de corpos frutíferos, agregando valor ao subproduto. Já, no caso de agricultores que desejam cultivar este fungo, a utilização do inóculo sólido é a melhor opção, devido a seu baixo custo e fácil manejo

Extração e caracterização de carboidratos presentes no alho (Allium sativum L.): proposta de metodologia alternativa

O alho é um alimento funcional que contém inulina, um polissacarídeo de reserva, que auxilia no controle das bactérias patogênicas e putrefativas existentes no intestino. O presente trabalho teve por objetivo avaliar uma metodologia simples de extração de carboidratos do alho, qualificar e quantificar a composição desse extrato empregando a cromatografia líquida de alta eficiência e a espectroscopia na região do infravermelho utilizando para isso um padrão de inulina. Os bulbos de alho foram submetidos à extração aquosa a quente por 4 horas; posteriormente o líquido resultante foi separado e a ele foram adicionados 300 mL de acetona. O extrato isolado foi avaliado quanto aos seus produtos de hidrólise alcalina e os resultados indicaram a presença de um oligossacarídeo como o observado para a inulina padrão. As principais bandas características dos carboidratos foram visualizadas entre 3600 a 3000 e 1200 a 900 cm-1. A técnica utilizada neste trabalho pode ser utilizada para extração da inulina, pois agrega valor a produtos naturais, gerando alternativas do ponto de vista econômico