Estudo da produção de inulinase por Kluyveromyces marxianus ATCC 36907

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro TecnologicoA produção de inulinase por Kluyveromyces marxianus ATCC 36907 foi avaliada quanto aos seguintes parâmetros fermentativos: temperatura, pH, suprimento de oxigênio, composição do meio de cultivo e concentração inicial de substrato. Algumas características da enzima foram também determinadas. Os resultados apresentaram um comportamento estável da inulinase por pelo menos 4 meses de estocagem a -20°C. A enzima extracelular mostrou-se estável até 55°C enquanto que a enzima periplasmática apresentou menor estabilidade térmica (45°C). A temperatura e o pH ótimos de atuação de ambas as enzimas foram semelhantes entre si e equivalentes a 55°C e pH 5,0, respectivamente. A temperatura ideal de cultivo do microrganismo para produção de enzima foi de 37°C, com pH controlado em 4,5. O meio de cultivo mais adequado foi o meio rico (extrato de levedura 10 g/L, bacto peptona 20 g/L e inulina 10 g/L), não sendo possível a substituição da fonte de carbono (inulina comercial) pelo extrato de chicória. Concentrações crescentes de inulina comercial, nas condições testadas, levaram a uma elevada produção de etanol. A substituição de bacto peptona (fonte de nitrogênio) por sulfato de amônio ou uréia também não apresentou resultados favoráveis à produção de enzima. A influência do suprimento de oxigênio foi avaliada baseada no coeficiente de transferência inicial de oxigênio (KLa). Valores de KLa iguais a 21, 36 e 89 h-1 foram testados e os resultados mostraram que o aumento do KLa favorece a formação de biomassa bem como de inulinase

Application of response surface methodology and central composite rotatable design (CCDR) for modelling the influence of agro-industrial waste in lactic acid biosynthesis

Lactic acid (LA) is one of the most important organic acids, with a wide range of industrial and biotechnological applications and can be produced by chemical synthesis and microbial culture. However, the biotech pathway is generally preferred because it provides an optically pure product. In this context, the purpose of this work was to evaluate LA biosynthesis by Lactobacillus amylovorus using molasses as carbon source (CS) and corn steep liquor as nitrogen source (NS) in a central composite rotatable design (CCRD) varying the concentration CS and NS, as well as to validate the model. The method for microbial culture followed an experimental design of the CCRD type, conducted without agitation, at 37ºC in Erlenmeyer flask, with pH in spontaneous evolution. The results showed that, using molasses and corn steep liquor as alternative sources, LA production ranged from 2.8 to 4.6 g/L, respectively, with the most favourable condition being 40.0 g of molasses and 250 g of corn steep liquor. It was possible, from the experimental design, to ascertain the selection of the best conditions for the microbial culture, demonstrating the feasibility of replacing CS and NS by agro-industrial waste, thus reducing the cost of producing LA

Síntese e biodegradação em solo de copolímeros de PET-co-PLLA

  A necessidade de reduzir a quantidade de resíduos plásticos descartada no meio ambiente revela a área de reciclagem como de grande interesse, tendo como uma das alternativas a reciclagem química do po-li(tereftalato de etileno) (PET) pós-consumo com poliésteres alifáticos. Portanto, neste trabalho estudou-se a reação em massa do PET pós-consumo com o poli(L-ácido lático) (PLLA), plastificado com trietil citrato de sódio, visando obter novos copoliésteres alifático-aromáticos potencialmente biodegradáveis. A copolimeri-zação foi conduzida em reator pela adição de PET (obtido de garrafas de refrigerante) e PLLA (obtido por uma reação de policondensação do L-ácido lático), variando de 10 a 90 % em massa. Em seguida, adiciona-ram-se os aditivos necessários e verteu-se em formas de silicone, obtendo os copolímeros. A técnica se mos-trou adequada para a síntese de PET-co-PLLA, sendo esta confirmada através da análise de RMN 1H. As análises de TGA indicaram que a estabilidade térmica dos copolímeros aumenta conforme aumenta o teor de PET. Após a caracterização dos copolímeros, realizou-se o ensaio de biodegradação, a qual foi acompanhado por RMN 1H, FTIR-ATR, análise visual, MEV, DSC e TGA antes e após 15, 45 e 90 dias enterradas em solo preparado. Os resultados de biodegradação revelaram que a parte alifática dos copolímeros foi a primeira a sofrer biodegradação, indicando assim a preferência dos micro-organismos presentes no solo pelo PLLA. Estes resultados indicaram que é possível sintetizar novos copolímeros a partir de garrafas de refrigerante pós-consumo, potencialmente biodegradáveis quando descartados no meio-ambiente.Palavras-chave: poli(L-ácido lático), poli(tereftalato de etileno), PET-co-PLLA, copolimerização, biodegra-dação, reciclagem

Avaliação das propriedades do biopolímero polihidroxibutirato (PHB) extraído por vermes de Zophobas morio Fabricius

Polihidroxibutirato (PHB) é um biopolímero produzido intracelularmente e acumulado como reserva de energia por muitos microrganismos, sendo o principal, a bactéria Cupriavidus necator. Logo, é necessário realizar a extração dos grânulos intracelulares do interior das células. A extração química do PHB com clorofórmio e hipoclorito de sódio é eficiente, porém, utilizam-se elevadas quantidades de clorofórmio, solvente tóxico e volátil. Assim, faz-se necessário o estudo de novas tecnologias para a extração do PHB, buscando tornar o processo viável tecnologicamente, visto que este biopolímero é um importante candidato para substituição de polipropileno (PP). Diante desse contexto, este trabalho objetivou avaliar o processo de extração do PHB por meio das larvas de Zophobas morio Fabricius, comparado ao processo químico tradicional. O PHB foi sintetizado pela bactéria Cupriavidus necator em frascos de Erlenmeyer com 300 mL de meio mineral contendo glicose e frutose como fontes de carbono. O cultivo foi conduzido por 24 h a 30 °C e 150 rpm. A biomassa obtida do cultivo foi submetida à extração química (dispersão de clorofórmio/hipoclorito de sódio) e biológica, sendo, para isto, utilizada em uma mistura 2:1 (m/m) de farelo de trigo para biomassa úmida contendo PHB como fonte de alimentação das larvas de Zophobas morio Fabricius. O PHB obtido pelos dois processos foi caracterizado por  termogravimetria (TG), calorimetria diferencial exploratória (DSC), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier - reflexão total atenuada (FTIR/ATR), difratometria de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Verificou-se que a amostra extraída pelo método biológico (PHB_EB), quando comparada com a amostra extraída pelo método químico (PHB_EQ), apresentou a mesma estrutura química e que a metodologia biológica usando larvas apresentou-se mais rápida e eficiente, garantindo a extração do PHB com elevada pureza e estabilidade térmica, com reduzida quantidade de solvente, tornando este processo mais ambientalmente amigável. Palavras-chave: Extração biológica, Polihidroxibutirato, Zophobas morio Fabricius

Obtaining and characterization of bacterial cellulose synthesized by Komagataeibacter hansenii from alternative sources of nitrogen and carbon

This work aimed to obtain and characterize bacterial cellulose (BC) membranes obtained by cultivating Komagataeibacter hansenii ATCC 23769 using mannitol, glucose, fructose, lactose, glycerol, inulin, and sucrose as carbon sources, and corn steep liquor and Prodex Lac® as alternative sources of nitrogen. The formation of the BC´s gelatinous membrane was monitored for 12 days under static conditions and a temperature of 30 ºC. After purification, the membranes were dried and characterized by thermogravimetric analysis (TGA), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM). The highest BC concentrations were found in the culture medium containing Prodex Lac® as the source of nitrogen. Among sugars, fructose and mannitol presented the best results. TGA analyzes indicate that all membranes have similar thermal behavior. The FTIR results show that the chemically synthesized membranes are equivalent to the structures cited in the literature. The micrographs obtained by SEM showed that the medium might influence BC´s morphology, but in general, all presented nanofibers, an essential feature in the membrane. Thus, the BC membranes synthesized in this study proved that the BC production using low-cost alternative means is feasible. The material obtained meets the expected thermal, physical, and chemical properties.Keywords: Bacterial cellulose, corn steep liquor, Prodex Lac®, nitrogen sources, carbon sources

Les droits disciplinaires des fonctions publiques : « unification », « harmonisation » ou « distanciation ». A propos de la loi du 26 avril 2016 relative à la déontologie et aux droits et obligations des fonctionnaires

The production of tt‾ , W+bb‾ and W+cc‾ is studied in the forward region of proton–proton collisions collected at a centre-of-mass energy of 8 TeV by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 1.98±0.02 fb−1 . The W bosons are reconstructed in the decays W→ℓν , where ℓ denotes muon or electron, while the b and c quarks are reconstructed as jets. All measured cross-sections are in agreement with next-to-leading-order Standard Model predictions.The production of $t\overline{t}$, $W+b\overline{b}$ and $W+c\overline{c}$ is studied in the forward region of proton-proton collisions collected at a centre-of-mass energy of 8 TeV by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 1.98 $\pm$ 0.02 \mbox{fb}^{-1}. The $W$ bosons are reconstructed in the decays $W\rightarrow\ell\nu$, where $\ell$ denotes muon or electron, while the $b$ and $c$ quarks are reconstructed as jets. All measured cross-sections are in agreement with next-to-leading-order Standard Model predictions

Physics case for an LHCb Upgrade II - Opportunities in flavour physics, and beyond, in the HL-LHC era

The LHCb Upgrade II will fully exploit the flavour-physics opportunities of the HL-LHC, and study additional physics topics that take advantage of the forward acceptance of the LHCb spectrometer. The LHCb Upgrade I will begin operation in 2020. Consolidation will occur, and modest enhancements of the Upgrade I detector will be installed, in Long Shutdown 3 of the LHC (2025) and these are discussed here. The main Upgrade II detector will be installed in long shutdown 4 of the LHC (2030) and will build on the strengths of the current LHCb experiment and the Upgrade I. It will operate at a luminosity up to 2×1034 cm−2s−1, ten times that of the Upgrade I detector. New detector components will improve the intrinsic performance of the experiment in certain key areas. An Expression Of Interest proposing Upgrade II was submitted in February 2017. The physics case for the Upgrade II is presented here in more depth. CP-violating phases will be measured with precisions unattainable at any other envisaged facility. The experiment will probe b → sl+l−and b → dl+l− transitions in both muon and electron decays in modes not accessible at Upgrade I. Minimal flavour violation will be tested with a precision measurement of the ratio of B(B0 → μ+μ−)/B(Bs → μ+μ−). Probing charm CP violation at the 10−5 level may result in its long sought discovery. Major advances in hadron spectroscopy will be possible, which will be powerful probes of low energy QCD. Upgrade II potentially will have the highest sensitivity of all the LHC experiments on the Higgs to charm-quark couplings. Generically, the new physics mass scale probed, for fixed couplings, will almost double compared with the pre-HL-LHC era; this extended reach for flavour physics is similar to that which would be achieved by the HE-LHC proposal for the energy frontier

LHCb upgrade software and computing : technical design report

This document reports the Research and Development activities that are carried out in the software and computing domains in view of the upgrade of the LHCb experiment. The implementation of a full software trigger implies major changes in the core software framework, in the event data model, and in the reconstruction algorithms. The increase of the data volumes for both real and simulated datasets requires a corresponding scaling of the distributed computing infrastructure. An implementation plan in both domains is presented, together with a risk assessment analysis

Multidifferential study of identified charged hadron distributions in ZZ-tagged jets in proton-proton collisions at s=\sqrt{s}=13 TeV

Jet fragmentation functions are measured for the first time in proton-proton collisions for charged pions, kaons, and protons within jets recoiling against a $Z$ boson. The charged-hadron distributions are studied longitudinally and transversely to the jet direction for jets with transverse momentum 20 $< p_{\textrm{T}} < 100$ GeV and in the pseudorapidity range $2.5 < \eta < 4$. The data sample was collected with the LHCb experiment at a center-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 1.64 fb$^{-1}$. Triple differential distributions as a function of the hadron longitudinal momentum fraction, hadron transverse momentum, and jet transverse momentum are also measured for the first time. This helps constrain transverse-momentum-dependent fragmentation functions. Differences in the shapes and magnitudes of the measured distributions for the different hadron species provide insights into the hadronization process for jets predominantly initiated by light quarks.Comment: All figures and tables, along with machine-readable versions and any supplementary material and additional information, are available at https://cern.ch/lhcbproject/Publications/p/LHCb-PAPER-2022-013.html (LHCb public pages