Engenharia de Biotecnologia
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Navegando Engenharia de Biotecnologia por Autor "Felipe da Silva Figueira"
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- ItemAvaliação da estabilidade de celulases produzidas por penicillium janthinellum 3921 em caroço moído de algodão(2024) Adriana Oliveira dos Santos Sampaio; Felipe da Silva FigueiraAs celulases são enzimas responsáveis pela degradação da celulose, sua produção em escala industrial iniciou-se por volta da década de 80 para diversas finalidades, incluindo, aditivo de ração animal, clarificação de sucos e vinhos, dentre outros. Uma das aplicações mais recentes das celulases é na hidrólise de materiais lignocelulósicos. O algodão é uma das principais commodities da agroindústria no Brasil, e seu processamento resulta em diversos coprodutos como caroço, casca e torta. Estes coprodutos possuem uma característica promissora que é o alto conteúdo de celulose que representa uma valiosa fonte de açúcares fermentescíveis. A obtenção de extratos enzimáticos na forma comercial envolve etapas dispendiosas, financeira e energética, apresentando como consequência o alto custo na produção de enzimas. Torna-se, portanto, necessário a busca por formas de produção economicamente viável. No entanto, somente obter as enzimas não é o suficiente, é necessário conhecer o comportamento dessas enzimas e garantir que elas possuam características adequadas para uma aplicação eficiente. O presente trabalho teve por objetivo analisar a estabilidade enzimática de celulases produzidas por fermentação em estado sólido (FES) com Penicillium janthinellum 3921, utilizando como substrato o caroço moído de algodão. O extrato celulolítico foi obtido utilizando condições otimizadas, sendo elas: concentração de inóculo de 5,05x107 (esporos/mL), temperatura de 29ºC, concentração de nitrogênio e polissorbato de 5% e pH 4,8. O efeito da temperatura sobre as enzimas foi avaliado em pH fixo de 4,8 utilizando diferentes temperaturas (30, 40, 50, 60 e 70 °C) ao longo de 24 horas. Durante esse período, alíquotas foram retiradas nos tempos de 0, 2, 4, 6, 9, 12 e 24 horas de incubação para a determinação das atividades enzimáticas. A influência do pH foi analisada sob temperatura constante de 25 °C, utilizando os pHs de 3, 4, 5, 6, 7 e 8. Ambos os experimentos foram conduzidos em banho-maria para a incubação. Os resultados demonstraram que as celulases são mais estáveis e ativas nas temperaturas de 30 e 40°C. Em relação ao pH, as enzimas mostraram um desempenho melhor em pH 6 e 7 com queda significativa da atividade em valores de pH mais elevados, como 8.
- ItemAvaliação do potencial da síntese de carotenoides totais das microalgas Chlamydomonas sp. e Scenedesmus sp. isoladas de fontes dulcícolas da Região Oeste da Bahia(2022) Ozânia Nascimento Bomfim; Felipe da Silva FigueiraA classe de corantes e pigmentos sintéticos são utilizados em diferentes processos industriais para aderir coloração aos produtos. O uso desses compostos têm sido relatados como causadores de danos à saúde, provocando doenças como alergias, complicações digestivas e câncer. Diante da necessidade de produtos de origem natural, os carotenoides, um conjunto de aproximadamente 850 moléculas, estão amplamente distribuídos na natureza e são produzidos por plantas e microrganismos, possibilitando a produção em larga escala, sem causar danos ao meio ambiente e à saúde dos consumidores. Essas biomoléculas desempenham funções essenciais tais como, atividade pró-vitamina A, antioxidante, fortalecimento do sistema imunológico, sinalização celular, proteção contra degeneração macular relativa à idade, proteção da pele, redução do risco de doenças degenerativas e cardiovasculares. Considerando esses benefícios, têm-se a necessidade de alternativas para a produção em larga escala de carotenoides, e as microalgas estão sendo apresentadas como grandes promissoras desse potencial. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade da síntese de carotenoides totais das microalgas Chlamydomonas sp. e Scenedesmus sp. obtidas de fontes dulcícolas da Região Oeste da Bahia e cultivadas sob condições de estresse. As linhagens das microalgas foram cultivadas por 20 dias, em meio ASM1, sob depleções de 50 e 70% de nitrogênio e variações de temperatura, incidência luminosa e homogeneização. Os resultados obtidos indicam que as condições impostas influenciam na densidade celular e na produção de carotenoides totais. Ao fim dos experimentos as melhores condições e produção de carotenoides totais por parte da microalga Chlamydomonas sp. foi de 0,972 (± 0,049) mg/g na condição A70% e Scenedesmus sp. foi de 0,380 (± 0,006) mg/g na condição A50%.
- ItemCultivo de Coelastrum sp. e Scenedesmus sp. obtidas em fontes de água de Luís Eduardo Magalhães e avaliação de pigmentos fotossintéticos(2019) Tayane Paulo da Silva; Felipe da Silva FigueiraAs microalgas são seres fotossintéticos presentes em ambientes aquáticos e zonas úmidas. Dentre os pigmentos fotossintéticos estão as três classes, as ficobilinas, as clorofilas e os carotenoides. Quanto as aplicações desses pigmentos no mercado comercial, destacam-se os corantes para alimentação humana, animal, uso farmacêutico e área médica para tratamento de câncer. Este trabalho objetivou analisar os parâmetros de crescimento dos cultivos das microalgas Coelastrum sp. e Scenedesmus sp. isoladas na região, bem como avaliação do potencial de pigmentos fotossintéticos. Amostras de Coelastrum sp. e Scenedesmus sp. foram cultivadas em biorreatores do tipo Erlenmeyer contendo meio ASM-1, com volume de cultivo de 125 mL, sendo 10% de inóculo aclimatados em incubadora, à temperatura de 25°C, submetidos a agitação orbital de 130 rpm e fotoperíodo de 18 horas com luz e 6 horas sem luz por um período de 30 dias, com acompanhamento dos valores de absorbância, temperatura e pH do meio. Os valores de rendimento máximo 𝑅𝑚á𝑥(𝑔/𝐿): 1,35 g/L; 1,98 g/L, produtividade 𝑃𝑋 (𝑔/𝐿𝑑):0,05g/L.d; 0,08 g/L.d e velocidade especifica de crescimento 𝜇𝑥(𝑑 −1 ): 0,09 𝑑 −1 ; 0,10 𝑑 −1 foram obtidos nos cultivos de Scenedesmus sp. e Coelastrum sp. respectivamente. A partir dos cultivos foi possível obter os valores de clorofila a: 0,0612 (mg/L); 4,0903(mg/L), clorofila b: 0,3539 (mg/L); 8,8990 (mg/L), carotenoides totais: 0,0244 (mg/L); 0,0028 (mg/L) e das ficobiliproteínas: ficocianina: 0,0108 (mg/L); 0,0090 (mg/L), aloficocianina: 0,0145 (mg/L); 0,1874 (mg/L) e ficoeritrina: 0,0104 (mg/L) referentes aos respectivos cultivos de Scenedesmus sp. e Coelastrum sp. O cultivo de Coelastrum sp. apresentou valor de teor de clorofila a, dentro da faixa encontrada na literatura e um ótimo valor de clorofila b, cerca de 8 vezes maior ao da literatura. Os cultivos de microalgas Scenedesmus sp. e Coelastrum sp. avaliadas não apresnetaram valores significativos de ficobiliproteínas e de carotenoides.
- ItemInvestigação do potencial de spirulina máxima como bioinsumo na soja.(2024) Pâmela Souza de Oliveira; Felipe da Silva FigueiraA agricultura moderna enfrenta o desafio de aumentar a produtividade de forma sustentável. Neste contexto, a busca por alternativas aos fertilizantes químicos levou à investigação de biofertilizantes de microalgas, como a Spirulina máxima . Este estudo analisa o impacto da Spirulina máxima no crescimento de plântulas de soja: Glycine max (L.) Merril, avaliando sua eficácia como bioestimulante em concentrações de 1, 3 e 5 g/L. As sementes foram tratadas antes da germinação em papel germitest, avaliando-se o crescimento radicular, aéreo, germinação e massa seca. Os resultados mostraram que a Spirulina máxima melhora significativamente o crescimento radicular em todas as concentrações, com melhor desempenho a 1 g/L. No entanto, houve inibição do crescimento aéreo em entre eles e o controle, e os demais testes não mostraram diferença significativa. Estes resultados sugerem que a Spirulina máxima é um potente enraizador, essencial para a absorção de nutrientes e água, e que sua combinação com outros bioestimulantes pode otimizar o crescimento aéreo, promovendo uma agricultura mais sustentável.
- ItemIsolamento e caracterização de microrganismos encontrados na mina subterrânea de Araçuaí/MG(2023) Eduardo Antonio Garabetti Garcia Santana; Felipe da Silva FigueiraO isolamento e caracterização de microrganismos em ambientes subterrâneos desempenham um papel crucial na compreensão da diversidade microbiana e das adaptações desses seres vivos a condições extremas. A mina subterrânea, em particular, representa um ambiente único e desafiador para a sobrevivência dos microrganismos devido às condições físicas, químicas e biológicas específicas encontradas nesse local. Além disso, esse ecossistema subterrâneo é um patrimônio biotecnológico ainda não explorado em sua totalidade. O presente estudo teve como objetivo analisar amostras coletadas na mina subterrânea de Araçuaí – MG, com a finalidade de isolar e caracterizar os microrganismos presentes na microbiota cavernícola. Para alcançar esse propósito, foram empregadas diversas técnicas, incluindo a coloração de Gram, o teste de catalase, o teste de coagulase, a avaliação da produção de biofilme e seu crescimento em distintos meios de cultivo. Em conjunto, essas técnicas contribuem para uma caracterização mais completa e precisa dos microrganismos em questão. A coloração de Gram fornece informações sobre a estrutura celular e a morfologia, enquanto o teste de catalase e o teste de coagulase ajudam a identificar grupos específicos de bactérias e sua resposta a condições de oxigênio. Já a produção de biofilme revela características relacionadas à virulência e resistência, sendo útil na análise do potencial patogênico dos microrganismos em estudo. Com base nas técnicas utilizadas, sete espécies de bactérias e dois tipos de fungos foram identificados durante o cultivo em quatro meios de cultura selecionados: Batata Desxtrose Ágar (BDA), caseiro, Tuovinen & Kelly (T&K) e T&K adaptado. Assim, o estudo de isolamento e caracterização de microrganismos na mina subterrânea de Araçuaí – MG proporcionou informações sobre a diversidade microbiana presente nesse ambiente extremo. As técnicas empregadas revelaram suas características estruturais, respostas a condições de oxigênio e potencial patogênico. Essas descobertas contribuem para a compreensão da ecologia dos microrganismos em ambientes subterrâneos e têm implicações práticas em diversos campos, como a medicina, a biotecnologia.
- ItemOtimização da produção de celulases utilizando subproduto de algodão como substrato(2023) Renata Pereira Miranda; Felipe da Silva FigueiraAs celulases são enzimas que tem a capacidade de despolimerizar as cadeias de celulose da biomassa lignocelulósica produzindo unidades de açúcares menores pela ação das endoglucanases, exoglucanases e β-glicosidases. Estas enzimas têm várias aplicações nas indústrias de biocombustíveis, têxtil, alimentos, dentre outras. A aplicação das celulases na indústria é restrita pelo seu custo de produção. Assim, utilizar substratos e métodos de produção viáveis e otimizar a produção das celulases é necessário para tornar o processo mais econômico. O objetivo desse trabalho foi otimizar a produção de celulases por fermentação em estado sólido (FES) com Penicillium janthinellum 3921 utilizando resíduo de algodão como substrato. Após as análises dos substratos (caroço moído e mistura de torta e fibrilha), o caroço moído foi escolhido para a otimização. As análises estatísticas de Plackett-Burman (PB) com as variáveis temperatura, pH, polisorbato 80, inóculo, água e nitrogênio, indicaram um efeito significativo da água, temperatura e polisorbato 80 na produção de celulases. Além disso, a otimização baseada no delineamento composto central rotacional (DCCR) mostrou que valores de água de 6,1 mL, temperatura de 27,9°C e 4,3% de polisorbato 80, foram ótimos para produção de celulases.
- ItemProdução de celulases por fungos filamentosos utilizando resíduos de algodão como substrato(2022) Pedro Ferreira de Medeiros Neto; Felipe da Silva FigueiraO uso da celulase em larga escala ainda é limitado devido ao seu custo elevado de produção, assim, os processos industriais seguem utilizando métodos químicos tradicionais. A procura por um modo de produção mais viável, para obter grandes quantidades de celulase, tem expectativas no uso da biomassa lignocelulósica de resíduos agroindustriais, principalmente pelo seu baixo custo comercial e grande disponibilidade. Através do uso dos resíduos do algodão, uma das principais culturas na agricultura do país e na região oeste da Bahia, realizou-se o estudo da produção de celulases fúngicas. Utilizando os fungos filamentosos Trichoderma harzanium 4127 e Penicillium janthinellum 3921 avaliou-se o potencial de produção de cada substrato, os resíduos na forma de fibrilha, caroço moído e torta do algodão, através da fermentação em estado sólido (FES). Realizou-se, através do planejamento de Plackett-Burman, a FES com o fungo Penicillium janthinellum 3921 e o caroço de algodão moído, com a finalidade de conseguir melhores resultados, onde foi possível obter com os parâmetros controlados de pH, temperatura, umidade, Tween-80 e nitrogênio, uma atividade de FPase de 0,8216 U/g.
- ItemUso do bacillus subtilis como agente de biocontrole de fitopatógenos da cultura de soja(2021) Sindy Pereira Montino; Felipe da Silva FigueiraAtualmente a soja é uma das culturas de maior importância econômica para o Brasil e o mundo, sendo uma das principais fontes de renda nas exportações brasileiras. Um dos grandes desafios enfrentados pela sojicultura é o controle de patógenos causadores de doenças, dentre as quais a ferrugem, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, merece destaque devido a sua severidade, fácil dispersão e potencial de dano, podendo gerar perdas de até 90% na cultura. O controle de doenças como a ferrugem é feito, principalmente, através do uso de fungicidas, produtos de alta toxicidade que vem causando problemas ambientais e à saúde humana ao longo dos anos. Nesse cenário, o controle biológico apresenta microrganismos não patogênicos capazes de inibir o desenvolvimento de patógenos como uma alternativa inteligente de manejo de doenças, dentre os quais o B. subtilis é uma das espécies mais estudadas. A rizobactéria se ressai por atuar inibindo uma vasta gama de fitopatógenos através de interações de antagonismo ou indução de resistência sistêmica em plantas. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o B. subtilis como agente de biocontrole de fitopatógenos da cultura da soja. Para o experimento foi adotando um delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Seis tratamentos foram estudados: T1, testemunha (sem aplicação), T2, B. subtilis em V3; T3, padrão fungicida; T4, B. subtilis em V3 + padrão fungicida; T5, B. subtilis em todas as aplicações e T6, B. subtilis + padrão fungicida em todas as aplicações, nos quais foram realizadas cinco aplicações: no estádio vegetativo da soja (V3), no estádio reprodutivo (R1) e três aplicações finais com intervalo de 15 dias. Avaliou-se no experimento: severidade de doença, desfolha e produtividade. Os resultados mostraram que o B. subtilis se apresenta como uma alternativa promissora no controle da ferrugem quando utilizado como parte de um programa de manejo integrado de doenças, contribuindo com a redução do uso de fitossanitários, sem que haja perdas na produtividade, uma vez que os tratamentos T4 e T6 registraram as menores médias de severidade e desfolha, juntamente com uma produtividade similar ao tratamento T3.