Intellectual property, registration and technology transfer: case study of oat varieties from the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS)

A proteção de novas variedades vegetais é pouco explorada pela literatura, embora seja fundamental ao agronegócio. Estudos sobre essa modalidade de propriedade intelectual são relevantes para sua melhor compreensão. Assim, o artigo analisa a proteção, o registro para a produção e comercialização e a transferência de tecnologia das cultivares de aveia da UFRGS a partir de estudo de caso do Programa de Melhoramento Genético de Aveia da Universidade. Como resultados, verifica-se que os melhoramentos da aveia contribuíram para a adaptação às condições de clima e ao solo brasileiro, a precocidade do ciclo de plantio, o maior rendimento e a qualidade industrial. Quanto à proteção e ao registro das cultivares, observa-se que as rotinas estão consolidadas pelos próprios melhoristas do Programa. Na área de transferência de tecnologia, contudo, identificam-se possibilidades de atuação em prospecção tecnológica, inteligência competitiva e delineamento de ações de marketing comercial para a divulgação das cultivares.The protection of new varieties of plants is poorly explored in the literature, although it is fundamental to agribusiness. Studies about this modality of intellectual property are relevant for its better understanding. Thus, the article analyzes protection, registration for the production and commercialization and technology transfer of UFRGS oat varieties, based on a case study of the University’s Oat Breeding Program. As a results, it can be verified that the oats breeding contributed to the adaptation to the Brazilian climate and soil conditions, the precocity of the planting cycle, the highest yield and the industrial quality. Regarding the protection and the varieties’ registration, it is observed that the routines are consolidated by the own Program’s breeders. In the area of technology transfer, however, possibilities for action in technological prospecting, competitive intelligence and the design of commercial marketing actions for the dissemination of cultivars are identified

The impact of COVID-19 on Brazilian teachers' perception of technology using Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK)

Maintaining educational activities during the coronavirus pandemic has posed challenges to teachers as communication technologies are one such challenge. In this context, this study aimed to identify the consequences of intense exposure to digital technologies in pedagogical actions during the pandemic, outlining a profile of Brazilian teachers concerning the educational use of these technologies and applying the TPACK.xs questions. The methodological procedure was separated into two steps: (i) Survey Design and Data Collection and (ii) Data and Content Analysis. The 564 Brazilian teachers' results showed Brazilian teachers' position relative to TPACK. One of the impacts of using digital technologies adapted to educational processes was seen by 57% of Brazilian teachers who were positioned in technology-hybrid components. This study shows a possible turning point in teaching and learning processes, considering integrating pedagogy, content, and emerging technologies to face more accessible education

Stabilization study of tetrameric kluyveromyces lactis β-galactosidase by immobilization on immobead: thermal, physico-chemical, textural and catalytic properties

We investigated the immobilization of a tetrameric Kluyveromyces lactis β-galactosidase (EC: 3.2.1.23) (KL-Gal) on Immobead 150 using different support modification strategies. Immobead support was modified using an acid solution of H2SO4:HNO3 (3:1) (Immobead-Ac) or 5 % (v/v) glutaraldehyde (Immobead-Glu). Its unmodified form (Immobead) was also tested. Immobilization yields and efficiencies were evaluated by testing protein loads from 10 to 200 mg.g-1 support. The thermal, physico-chemical, textural and catalytic properties of the supports (modified and unmodified) and their derivatives (Immobead-KL-Gal, Immobead-Ac-KL-Gal and Immobead-Glu-KL-Gal) were analyzed. The highest immobilization yields and efficiencies were achieved with a protein load of 100 mg.g-1 support. Surface and pore areas of the Immobead support were greatly decreased after modification. Michaelis constant of the immobilized β-galactosidase increased in the derivatives. Maximum velocity decreased approximately 2.8 times for Immobead-KL-Gal and Immobead-Glu-KL-Gal, and approximately 1.4 times for Immobead-Ac-KL-Gal. In batch processes, the three derivatives could be reused successfully at least 15 times, maintaining high residual enzymatic activity during the lactose hydrolysis (in both cheese whey and milk). The tetrameric K. lactis β-galactosidase immobilized on Immobead supports via the tested treatments was stabilized and is an alternative tool for lactose hydrolysis in the dairy industry

Synthesis of magnetic nanoparticles functionalized with histidine and nickel to immobilize His-tagged enzymes using β-galactosidase as a model

The aim of this study was to synthesize iron magnetic nanoparticles functionalized with histidine and nickel (Fe3O4-His-Ni) to be used as support materials for oriented immobilization of His-tagged recombinant enzymes of high molecular weight, using β-galactosidase as a model. The texture, morphology, magnetism, thermal stability, pH and temperature reaction conditions, and the kinetic parameters of the biocatalyst obtained were assessed. In addition, the operational stability of the biocatalyst in the lactose hydrolysis of cheese whey and skim milk by batch processes was also assessed. The load of 600 Uenzyme/gsupport showed the highest recovered activity value (~50%). After the immobilization process, the recombinant β-galactosidase (HisGal) showed increased substrate affinity and greater thermal stability (~50×) compared to the free enzyme. The immobilized β-galactosidase was employed in batch processes for lactose hydrolysis of skim milk and cheese whey, resulting in hydrolysis rates higher than 50% after 15 cycles of reuse. The support used was obtained in the present study without modifying chemical agents. The support easily recovered from the reaction medium due to its magnetic characteristics. The iron nanoparticles functionalized with histidine and nickel were efficient in the oriented immobilization of the recombinant β-galactosidase, showing its potential application in other high-molecular-weight enzymes

Otimização do processamento de peito de frango cozido

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos.O objetivo deste trabalho foi otimizar o processo de cozimento de peito de frango, visando reduzir as perdas durante o processamento e a perda de peso durante o cozimento. Foram realizados estudos para a obtenção das melhores quantidades de salmoura, concentrações dos constituintes da salmoura, tempos de maturação e de cura a serem empregados no processamento de peito de frango, além do estudo destas variáveis na cinética de cura para esta matéria-prima. A avaliação destes resultados foi realizada aplicando-se a metodologia de superfície de resposta e, para a caracterização da qualidade da carne, foram analisados critérios como umidade, maciez e cor da carne. Verificou-se que os melhores rendimentos durante o cozimento foram obtidos com menores tempos de cura e menores quantidades de salmoura. A utilização das maiores concentrações dos constituintes da salmoura, cloreto de sódio, fosfato e dextrose, levaram aos maiores ganhos no processo de cura e menores perdas no cozimento para peito de frango. A solução analítica da segunda lei de Fick foi utilizada para calcular os coeficientes de difusão efetivos de cloreto de sódio e estimar o conteúdo de cloreto de sódio absorvido pela carne de peito de frango. Obteve-se boa concordância entre o modelo analítico considerado e os dados experimentais. As difusividades do cloreto de sódio na carne de peito de frango estiveram na faixa de 8.99x10-10 m2/s a 9.55x10-10 m2/s. Paralelamente, foram realizados experimentos para determinar as perdas no processo de estiramento, que tem por objetivo padronizar a espessura do peito de frango antes do seu cozimento. Foram verificados maiores rendimentos no cozimento quando utilizada uma esteira lisa no estiramento, aliado à posição das peças com a película virada para o lado liso da estiradeira. Foram realizados experimentos para determinar a influência da altura de empilhamento das peças nos contentores na perda de salmoura durante o processo de cura. As menores perdas de salmoura foram obtidas empregando-se contentores com divisória no meio

Produção, purificação e imobilização de lipases de Staphylococcus warneri EX17 produzidas em glicerol

Lipases (EC 3.1.1.3) são um grupo de enzimas que catalisam a hidrólise e síntese de triacilgliceróis. Estas enzimas apresentam estabilidade em diversos solventes orgânicos, podendo ser aplicadas como biocatalisadores em vários processos anteriormente realizados apenas por catalisadores químicos. Este trabalho teve como objetivo produzir, purificar e imobilizar lipases de Staphylococcus warneri EX17, cepa capaz de utilizar glicerol como fonte de carbono. Inicialmente, as condições de cultivo para produção de lipases foram otimizadas através de duas ferramentas de planejamento experimental: delineamento Placket Burman (P-B) e delineamento composto central rotacional (DCCR). Determinou-se que as melhores condições para produção desta enzima são: temperatura de 36 °C; pH 8,1; 30 g/L de glicerol; 3,0 g/L de óleo de oliva e 2,5 g/L de óleo de soja. Também se verificou ser possível a utilização de glicerol residual, oriundo da síntese enzimática de biodiesel como fonte de carbono. O extrato enzimático mostrou-se estável em três solventes orgânicos testados (metanol, etanol e η-hexano). Ainda visando a otimização das condições de cultivo, foram realizados cultivos submersos em biorreatores a fim de estudar a influência da taxa volumétrica de transferência de oxigênio (kLa) e do controle do pH, na produção da enzima. A maior produção de lipases ocorreu quando aplicado um kLa de 38 h-1 e com o pH controlado em 7,0 ao longo do cultivo, o que permitiu aumentar a produção da enzima em 5 vezes, em relação ao obtido nas condições anteriormente empregadas. A purificação da lipase foi realizada baseando-se no mecanismo de ativação interfacial destas enzimas sobre superfícies hidrofóbicas. Duas resinas foram testadas, octil-Sepharose e butil- Toyopearl. A lipase produzida foi purificada em apenas um passo utilizando esta última resina. Foi estudada a hiperativação da lipase purificada na presença de detergentes, a atividade lipolítica foi aumentada em 2,5 vezes na presença de 0,1% de Triton X-100. A lipase purificada foi imobilizada através de três estratégias: adsorção em suporte hidrofóbico; união covalente unipontual e união covalente multipontual. A influência da imobilização na modulação das propriedades da enzima foi estudada. A lipase apresentou maior estabilidade quando imobilizada multipontualmente. A hidrólise de distintos ésteres quirais pelos diferentes biocatalisadores obtidos também foi estudada. Os ésteres utilizados foram: (±) mandelato de metila, (±)-2-O-butiril-2-fenilacético e (±)-2-hidroxi-4-fenilbutirato de etilo. A especificidade da enzima foi muito dependente do método de imobilização, sendo que a lipase imobilizada unipontualmente foi mais específica para o substrato (±)-2-hidroxi-4-fenilbutirato de etilo, enquanto que para os outros dois substratos foi a lipase adsorvida hidrofobicamente. Este estudo demonstrou que a lipase de S. warneri EX17 pode ser produzida utilizando glicerol residual como fonte de carbono, levando a diminuição do custo na produção da enzima, que apresenta propriedades bastante interessantes para sua aplicação em biocatálise.Lipases (EC 3.1.1.3) constitute a group of enzymes that catalyze the hydrolysis and synthesis of triacylglycerols. These enzymes show stability in many organic solvents, being able to be used as biocatalysts in some processes that were once carried out only by chemical catalysys. The aim of this research was the production, purification, and immobilization of lipase by Staphylococcus warneri strain EX17 using glycerol as carbon source. Initially, the cultivation conditions for the production of lipases have been optimized through two statistical procedures, Plackett-Burman statistical design (PB) and central composite design (CCD). It was determined that the best conditions for this enzyme production are: temperature, 36 °C; pH, 8.1; glycerol, 30 g/L; olive oil, 3.0 g/L; and soybean oil, 2.5 g/L. It was also studied the use of raw glycerol from enzymatic synthesis of biodiesel as carbon source, and stability studies showed that this lipase from S. warneri EX17 was stable in methanol, ethanol and nhexane. Moreover, experiments were conducted in submerged bioreactors in order to study the influence of oxygen volumetric mass transfer rate (kLa) and the control of pH in the production of the enzyme. The higher lipase production occurred when the microorganism was submitted to a kLa of 38 h-1 and the pH controlled at 7.0 during the cultivation, which improved 5-fold the enzyme production, compared to the results obtained in shaker flasks. The lipase purification was carried out based on mechanisms of interfacial activation of these enzymes on hydrophobic surface. Two supports were tested, octyl-Sepharose and butyl-Toyopearl. The lipase produced was purified 20-fold in only one step of purification. The purified lipase was immobilized on cyanogens bromide activated agorese and its hyperactivation in the presence of detergents was studied. The lipolytic activity increased 2.5-fold in presence of 0.1% of Triton X-100. After this, lipase was immobilized by three strategies: adsorption on hydrophobic support, mild covalent attachment, and multipoint covalent attachment. The stability over thermal, organic solvent and detergent inactivation was verified, as well as the influence of the immobilization protocol in the modulation of the properties of the enzyme. The lipase showed higher stability when multipointly immobilized on glyoxyl agarose. The hydrolysis of different chiral esters by the three biocatalysts obtained was also studied. The esters used were: (±) methyl mandelate, ((±) methyl mandelate, (±)-2-O-butyryl-2-phenylacetic acid, (±)-2-hydroxy-4-phenyl-butyric acid ethyl ester. The specificity of the enzyme was highly dependent of the protocol of immobilization, and the lipase mildly immobilized on cyanogen bromide agarose was more specific to the hydrolysis of (±)-2-hydroxy-4-phenyl-butyric acid ethyl ester, while for the other two substrates was the lipase adsorbed on octyl agarose. This study demonstrated that the lipase from S. warneri EX17 can be produced using raw glycerol as carbon source, contributing to the reduction in production costs of the enzyme, and the enzyme, when immobilized on different supports, presented quite interesting properties that may be usefull as biocatalysts

Produção, purificação e imobilização de lipases de Staphylococcus warneri EX17 produzidas em glicerol

Lipases (EC 3.1.1.3) são um grupo de enzimas que catalisam a hidrólise e síntese de triacilgliceróis. Estas enzimas apresentam estabilidade em diversos solventes orgânicos, podendo ser aplicadas como biocatalisadores em vários processos anteriormente realizados apenas por catalisadores químicos. Este trabalho teve como objetivo produzir, purificar e imobilizar lipases de Staphylococcus warneri EX17, cepa capaz de utilizar glicerol como fonte de carbono. Inicialmente, as condições de cultivo para produção de lipases foram otimizadas através de duas ferramentas de planejamento experimental: delineamento Placket Burman (P-B) e delineamento composto central rotacional (DCCR). Determinou-se que as melhores condições para produção desta enzima são: temperatura de 36 °C; pH 8,1; 30 g/L de glicerol; 3,0 g/L de óleo de oliva e 2,5 g/L de óleo de soja. Também se verificou ser possível a utilização de glicerol residual, oriundo da síntese enzimática de biodiesel como fonte de carbono. O extrato enzimático mostrou-se estável em três solventes orgânicos testados (metanol, etanol e η-hexano). Ainda visando a otimização das condições de cultivo, foram realizados cultivos submersos em biorreatores a fim de estudar a influência da taxa volumétrica de transferência de oxigênio (kLa) e do controle do pH, na produção da enzima. A maior produção de lipases ocorreu quando aplicado um kLa de 38 h-1 e com o pH controlado em 7,0 ao longo do cultivo, o que permitiu aumentar a produção da enzima em 5 vezes, em relação ao obtido nas condições anteriormente empregadas. A purificação da lipase foi realizada baseando-se no mecanismo de ativação interfacial destas enzimas sobre superfícies hidrofóbicas. Duas resinas foram testadas, octil-Sepharose e butil- Toyopearl. A lipase produzida foi purificada em apenas um passo utilizando esta última resina. Foi estudada a hiperativação da lipase purificada na presença de detergentes, a atividade lipolítica foi aumentada em 2,5 vezes na presença de 0,1% de Triton X-100. A lipase purificada foi imobilizada através de três estratégias: adsorção em suporte hidrofóbico; união covalente unipontual e união covalente multipontual. A influência da imobilização na modulação das propriedades da enzima foi estudada. A lipase apresentou maior estabilidade quando imobilizada multipontualmente. A hidrólise de distintos ésteres quirais pelos diferentes biocatalisadores obtidos também foi estudada. Os ésteres utilizados foram: (±) mandelato de metila, (±)-2-O-butiril-2-fenilacético e (±)-2-hidroxi-4-fenilbutirato de etilo. A especificidade da enzima foi muito dependente do método de imobilização, sendo que a lipase imobilizada unipontualmente foi mais específica para o substrato (±)-2-hidroxi-4-fenilbutirato de etilo, enquanto que para os outros dois substratos foi a lipase adsorvida hidrofobicamente. Este estudo demonstrou que a lipase de S. warneri EX17 pode ser produzida utilizando glicerol residual como fonte de carbono, levando a diminuição do custo na produção da enzima, que apresenta propriedades bastante interessantes para sua aplicação em biocatálise.Lipases (EC 3.1.1.3) constitute a group of enzymes that catalyze the hydrolysis and synthesis of triacylglycerols. These enzymes show stability in many organic solvents, being able to be used as biocatalysts in some processes that were once carried out only by chemical catalysys. The aim of this research was the production, purification, and immobilization of lipase by Staphylococcus warneri strain EX17 using glycerol as carbon source. Initially, the cultivation conditions for the production of lipases have been optimized through two statistical procedures, Plackett-Burman statistical design (PB) and central composite design (CCD). It was determined that the best conditions for this enzyme production are: temperature, 36 °C; pH, 8.1; glycerol, 30 g/L; olive oil, 3.0 g/L; and soybean oil, 2.5 g/L. It was also studied the use of raw glycerol from enzymatic synthesis of biodiesel as carbon source, and stability studies showed that this lipase from S. warneri EX17 was stable in methanol, ethanol and nhexane. Moreover, experiments were conducted in submerged bioreactors in order to study the influence of oxygen volumetric mass transfer rate (kLa) and the control of pH in the production of the enzyme. The higher lipase production occurred when the microorganism was submitted to a kLa of 38 h-1 and the pH controlled at 7.0 during the cultivation, which improved 5-fold the enzyme production, compared to the results obtained in shaker flasks. The lipase purification was carried out based on mechanisms of interfacial activation of these enzymes on hydrophobic surface. Two supports were tested, octyl-Sepharose and butyl-Toyopearl. The lipase produced was purified 20-fold in only one step of purification. The purified lipase was immobilized on cyanogens bromide activated agorese and its hyperactivation in the presence of detergents was studied. The lipolytic activity increased 2.5-fold in presence of 0.1% of Triton X-100. After this, lipase was immobilized by three strategies: adsorption on hydrophobic support, mild covalent attachment, and multipoint covalent attachment. The stability over thermal, organic solvent and detergent inactivation was verified, as well as the influence of the immobilization protocol in the modulation of the properties of the enzyme. The lipase showed higher stability when multipointly immobilized on glyoxyl agarose. The hydrolysis of different chiral esters by the three biocatalysts obtained was also studied. The esters used were: (±) methyl mandelate, ((±) methyl mandelate, (±)-2-O-butyryl-2-phenylacetic acid, (±)-2-hydroxy-4-phenyl-butyric acid ethyl ester. The specificity of the enzyme was highly dependent of the protocol of immobilization, and the lipase mildly immobilized on cyanogen bromide agarose was more specific to the hydrolysis of (±)-2-hydroxy-4-phenyl-butyric acid ethyl ester, while for the other two substrates was the lipase adsorbed on octyl agarose. This study demonstrated that the lipase from S. warneri EX17 can be produced using raw glycerol as carbon source, contributing to the reduction in production costs of the enzyme, and the enzyme, when immobilized on different supports, presented quite interesting properties that may be usefull as biocatalysts

Seleção de microrganismos produtores de lipase e avaliação da utilização de glicerol como fonte de carbono

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