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https://tede.unioeste.br/handle/tede/7430
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
---|---|---|
dc.creator | Tomoto, Aruani Leticia da Silva | - |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/2410615668541078 | por |
dc.contributor.advisor1 | Gomes, Simone Damasceno | - |
dc.contributor.advisor-co1 | Sanchez, Juan Arturo Ragazzo | - |
dc.contributor.referee1 | Sene, Luciane | - |
dc.contributor.referee2 | Santoyo, Monteserrat Calderón | - |
dc.contributor.referee3 | Alencar, Ernandes Rodrigues de | - |
dc.contributor.referee4 | Coelho, Silvia Renata Machado | - |
dc.date.accessioned | 2024-10-31T19:28:57Z | - |
dc.date.issued | 2024-08-14 | - |
dc.identifier.citation | Tomoto, Aruani Leticia da Silva. Compostos antimicrobianos de resíduo agroindustrial: Produção em reator AnSBR e nanoencapsulação. 2024. 175 f. Tese( Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel. | por |
dc.identifier.uri | https://tede.unioeste.br/handle/tede/7430 | - |
dc.description.resumo | A utilização de resíduos agrícolas para gerar compostos biotecnológicos é uma abordagem inovadora e sustentável. Neste estudo, a água residuária de indústria de farinha de mandioca (ARFM), um subproduto do processamento da mandioca, foi empregada para isolar bactérias do ácido lático (BAL) que produzem metabólitos antimicrobianos. Esses compostos, encontrados no sobrenadante livre de células (CFS), são estáveis, produtivos e têm baixo impacto sensorial nos alimentos. Nesse contexto, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a produção de compostos antimicrobianos de BAL em um reator anaeróbio em bateladas sequenciais (AnSBR), utilizando água residuária de fecularia (ARF) como substrato, bem como examinar a microencapsulação desses compostos. O estudo focou no CFS de duas cepas de BAL isoladas de resíduos de mandioca: Leuconostoc mesenteroides e Lactobacillus fermentum. A atividade antimicrobiana foi testada contra diversas cepas, incluindo Lactobacillus sakei (ATCC 15521), Listeria monocytogenes ATCC 1911, Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Salmonella enterica Enteretidis ATCC 13076 e Salmonella enterica Typhimurium ATCC 14028. A espectrometria de massa em tandem (LC-MS/MS) foi utilizada para identificar as proteínas que influenciam a atividade antimicrobiana. A produção em escala de bancada no reator AnSBR foi avaliada sob diferentes condições operacionais, como tipo de alimentação (batelada e batelada alimentada), uso de meio de suporte, substrato esterilizado e in natura, e tempos de ciclo de 12, 16 e 20 horas. A microencapsulação dos compostos antimicrobianos foi realizada por meio da técnica de eletrofiação, usando o biopolímero pululano (PUL). As fibras e filmes produzidos foram caracterizados quanto à morfologia, propriedades ópticas, térmicas e mecânicas, além de sua atividade antimicrobiana e antioxidante. Os resultados mostraram atividade antimicrobiana contra várias cepas patogênicas, com halos de inibição de 27,56 mm contra Salmonella enterica Enteretidis e 23,68 mm contra Listeria monocytogenes, utilizando os metabólitos de L. mesenteroides e L. fermentum, respectivamente. A análise LC-MS/MS identificou os genes cas5b, dnaK e atpD, que contribuem para a atividade antimicrobiana. O melhor desempenho de produção no AnSBR foi observado com ARF esterilizada, sem biomassa imobilizada, no tempo de ciclo de 20 horas e alimentação em batelada, produzindo 3015,03 ± 514,94 AU/mL de compostos antimicrobianos. As fibras e filmes produzidos com o CFS de L. fermentum e L. mesenteroides foram uniformes e mostraram atividade antimicrobiana contra L. sakei, E. coli e S. aureus. A aplicação dessas fibras em queijos resultou em uma redução de aproximadamente 2,5 log na contagem de E. coli para queijo macio e 2 log para queijo curado. Os resultados observados indicam que os CFS produzidos por L. fermentum e L. mesenteroides possuem potencial antimicrobiano e são promissores para a indústria alimentícia. | por |
dc.description.abstract | Using agricultural waste to generate biotechnological compounds is an innovative and sustainable approach. In this study, wastewater from the cassava flour industry (ARFM), a byproduct of cassava processing, was employed to isolate lactic acid bacteria (LAB) that produce antimicrobial metabolites. These compounds, found in the cell-free supernatant (CFS), are stable, productive, and have a low sensory impact on food. In this context, the main objective of this work was to evaluate the production of antimicrobial compounds from LAB in an anaerobic sequencing batch reactor (AnSBR) using cassava processing wastewater (ARF) as a substrate and to examine the microencapsulation of these compounds. The study focused on the CFS of two LAB strains isolated from cassava residues: Leuconostoc mesenteroides and Lactobacillus fermentum. Antimicrobial activity was tested against various strains, including Lactobacillus sakei (ATCC 15521), Listeria monocytogenes ATCC 1911, Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Salmonella enterica Enteritidis ATCC 13076, and Salmonella enterica Typhimurium ATCC 14028. Tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) was used to identify the proteins influencing antimicrobial activity. Bench-scale production in the AnSBR was evaluated under different operational conditions, such as type of feeding (batch and fed-batch), use of support medium, sterilized and raw substrate, and cycle times of 12, 16, and 20 hours. The microencapsulation of antimicrobial compounds was performed using the electrospinning technique with the biopolymer pullulan (PUL). The produced fibers and films were characterized for their morphology, optical, thermal, and mechanical properties, as well as their antimicrobial and antioxidant activity. The results showed antimicrobial activity against various pathogenic strains, with inhibition zones of 27.56 mm against Salmonella enterica Enteritidis and 23.68 mm against Listeria monocytogenes, using metabolites from L. mesenteroides and L. fermentum, respectively. LC-MS/MS analysis identified the genes cas5b, dnaK, and atpD, which contribute to antimicrobial activity. The best production performance in the AnSBR was observed with sterilized ARF, without immobilized biomass, a 20-hour cycle time, and batch feeding, producing 3015.03 ± 514.94 AU/mL of antimicrobial compounds. The fibers and films made with the CFS of L. fermentum and L. mesenteroides were uniform and showed antimicrobial activity against L. sakei, E. coli, and S. aureus. Application of these fibers to cheeses resulted in a reduction of approximately 2.5 logs in E. coli counts for soft cheese and 2 logs for aged cheese. The observed results indicate that the CFS produced by L. fermentum and L. mesenteroides have antimicrobial potential and are promising for the food industry. | eng |
dc.description.provenance | Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2024-10-31T19:28:57Z No. of bitstreams: 1 Aruani Letícia da Silva Tomoto.pdf: 10996592 bytes, checksum: 736ab507de2455d0dacb4fc973593d28 (MD5) | eng |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2024-10-31T19:28:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aruani Letícia da Silva Tomoto.pdf: 10996592 bytes, checksum: 736ab507de2455d0dacb4fc973593d28 (MD5) Previous issue date: 2024-08-14 | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | por |
dc.format | application/pdf | * |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Estadual do Oeste do Paraná | por |
dc.publisher.department | Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UNIOESTE | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | - |
dc.subject | Atividade antimicrobiana | por |
dc.subject | Eletrofiação | por |
dc.subject | Reator AnSBR | por |
dc.subject | Sobrenadante Livre de Células (CFS) | por |
dc.subject | Antimicrobial activity | eng |
dc.subject | Electrospinning | eng |
dc.subject | AnSBR reactor | eng |
dc.subject | Cell-free Supernatant (CFS) | eng |
dc.subject.cnpq | RECURSOS HÍDRICOS E SANEAMENTO AMBIENTAL | por |
dc.title | Compostos antimicrobianos de resíduo agroindustrial: Produção em reator AnSBR e nanoencapsulação | por |
dc.title.alternative | Antimicrobial Compounds from Agro-industrial Waste: Production in an AnSBR Reactor and Nanoencapsulation. | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.publisher.campus | Cascavel | por |
Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia Agrícola (CVL) |
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