Browsing by Issue Date, starting with "2011-06-22"
Now showing 1 - 2 of 2
Results Per Page
Sort Options
- Development of sequential injection enzymatic and bead injection assays in lab on valve formatPublication . Vidigal, Susana Maria Socorro de Matos Peixoto; Rangel, António O. S. S.; Tóth, Ildikó V.The development of bioengineering and biotechnology has promoted the interest for faster and more reliable methods for monitoring biochemical processes. Flowbased systems stand out as the most effective in the automation and miniaturization of these methods. A significantly reduction on the analysis time and dispensing skilled labour is achieved, thus becoming an important tool for implementation and enforcement of these assays. The main objective was the development of new methodologies for the miniaturization of biochemical analysis system using a sequential injection lab-onvalve (SI-LOV) system. In this context, analytical methodologies were developed based on enzymatic assays for the detection of enzyme substrates, for measurements of enzyme activity, or for enzymatic inhibition studies. Under this program, some enzymatic methodologies were developed: determination of ethanol in alcoholic beverages; determination of hydrogen peroxide in cleaning solutions for contact lenses, with and without dilution in line; and determination of the activity of peroxidase in vegetable extracts. The developed method for the enzymatic assay of ethanol in beverages (Chap.3) was based on the conversion of ethanol to acetaldehyde by alcohol dehydrogenase (ADH), using spectrophotometric detection. The quantification of hydrogen peroxide (H2O2) (Chap.4) and peroxidase activity (Chap.5) was based on the reaction of oxidation of 2,2’-Azino-bis(3-Ethilbenzothiazoline 6-sulfonic acid) (ABTS) with hydrogen peroxide in the presence of peroxidase (HRP). Another major goal was to explore the potential of the SI-LOV systems to execute solid phase spectrophotometry, demonstrating its suitability for handling complex samples. This process, in the form of bead injection, was implemented inside the flow system. For this purpose, we used the resin "NitriloaceticAcid (NTA) Superflow", capable of retaining metal ions, which can be derivatized and measured by spectrophotometry (solid-phase spectrophotometry). These methods were used for the quantification of iron and protein content in wine samples. The developed method for the quantification of iron in wine samples (Chap. 6) was based on the reaction of Fe3+ with SCN-, where the Fe3+ ions were retained at the surface of the NTA beads. The total iron content was achieved by performing the inline oxidation of the Fe2+ to Fe3+. The methodology for total protein content in white wine samples (Chap.7) was based on the Lowry method. The NTA beads were initially charged with Cu2+ to complex with the proteins present in the sample. The quantification was achieved by the colour reaction of the proteins with the Folin Ciocalteau reagent. As for detection system, UV/Vis spectrophotometry was used in all of the developed methodologies.
- Valorisation of codfish (Gadus morhua L.) salting processing wastewater through the extraction of high added value compoundsPublication . Ferraro, Vincenza; Castro, Paula Maria Lima; Pintado, Maria Manuela EstevezApesar do desenvolvimento de outros métodos de preservação, a salga do bacalhau (Gadus morhua L.) continua a ser uma realidade devido a um conjunto de factores, entre os quais a simplicidade e o baixo custo do processo bem como as características sensoriais do produto final, muito apreciadas pelos consumidores. Ao longo do processo de salga o bacalhau incorpora sal até 20% do seu peso e liberta concomitantemente cerca de 22% da sua água fisiológica; assim, aproximadamente 200 litros de água residual salgada são gerados para cada tonelada de bacalhau fresco. Esse efluente é actualmente tratado como resíduo tóxico devido ao alto teor de cloro, que pode atingir valores de concentração de cerca de 160 g/L. A libertação desta água trás como consequência alterações significativas na composição e na estrutura do tecido muscular do bacalhau, levando à perda de compostos bioativos importantes, entre os quais aminoácidos livres, peptídeos e proteínas, nutrientes que, embora não essenciais, podem ser benéficos em certas circunstâncias. Assim, a recuperação de compostos orgánicos e do sal marinho de grau alimentar utilizado no processo de salga pode contribuir para a gestão integrada da água residual em questão. Com este objetivo, o perfil químico da água libertada foi avaliado. No final do período de salga o conteúdo de matéria seca na água libertada atinge o valor de ca. 10 g/L. A concentração de aminoácidos livres aumentou de 3.5 g/L a 6.5 g/L em 6 dias, devido a fenómenos de proteólise. Creatina, ácidos aspártico e glutâmico, arginina, glicina, metionina, lisina, taurina e triptofano, foram os aminoácidos livres predominantes e cuja libertação demonstrou-se obedecer a uma cinética monomolecular ou de pseudo-segunda ordem, dependendo do aminoácido. Embora em menor escala, a concentração de proteínas miofibrilares também aumentou com o tempo – de 3 para 3.7 g/L – fenómeno este ainda atribuível à proteólise. A análise do azoto total e as suas fracções mostraram que, no final do processo de salga, 36.6% (w/w) de azoto total corresponde a peptídeos curtos com até 20 residuos e a aminoácidos livres, 14.7% (w/w) aos peptídeos com mais de 20 residuos e os restantes 48.7% (w/w) às proteínas. A concentração total de aminas biogénicas na água no final do processo de salga foi de ca. 100 mg/kg. Proteínas, peptídeos a aminoácidos foram recuperados com sucesso por meio de um processo de sorção em batch e após um pré-tratamento com etanol de grau alimentar de forma a reduzir a concentração de sal da água, cuja elevada concentração, ca. 4.3 M, demonstrou afectar negativamente o mecanismo de adsorção dos aminoácidos. A presença do sal em certas concentrações demonstrou-se no entanto ser positiva, devido ao efeito da força iónica sobre a adsorção de aminoácidos. A resina polimérica comercial Amberlite XAD16, uma resina neutra e não-polar, foi seleccionada para prosseguir com estudos de adsorção. Aminoácidos livres, proteínas e peptideos foram adsorvidos no mesmo estágio. O processo de recuperação foi efectuado recorrendo a solventes de grau alimentar. Foi efectuada uma análise paramétrica do processo de adsorção examinando o efeito de diferentes parâmetros, nomeadamente temperatura, pH, percentagem de etanol adicionado a água residual, agitação, força iónica da solução, quantidade de adsorvente. O volume de solvente eluente e a temperatura foram os parâmetros avaliados na etapa de desadsorção. Os resultados mostraram que o processo de adsorção é controlado pela temperatura e pela força iónica, a qual neutraliza os efeitos do pH, e que a desadsorção é controlada pela temperatura e pela natureza do solvente eluente. A acetona resultou como o melhor solvente para desadsorção de aminoácidos livres, com um rendimento de recuperação de aminoácidos hidrofobicos e neutros de 100 %. As proteínas foram desadsorvidas por uma solução básica de hidróxido de sódio em água ao 4% (w/v), com um rendimento de recuperação de 100 %. Os aminoácidos livres extraídos da água residual mostraram actividade antioxidante em geral e de proteção do DNA contra a oxidação em particular. Para os mesmos aminoácidos, a biodisponibilidade in-vitro foi estudada usando celulas Caco-2, medindo a taxa de transporte paracelular e a resistência elétrica transepitelial para verificar a integridade das células do epitelio intestinal. Os resultados mostraram que todos os aminoácidos livres extraídos permearam através da monocamada celular intestinal, embora em taxas diferentes e dependendo da sua concentração inicial; o transporte foi superior a 90 % para todos os aminoácidos livres, excepto a creatina, cujo transporte não passou de 6 %. A presença de sal na solução teve um papel positivo sendo o cloreto de sódio entre os mais importantes osmólitos de aminoácidos em seres humanos.