Navegando por Autor "Pradella, José Geraldo da Cruz"

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    Concreto antiácido para o setor de pré-tratamento de esgoto
    (2024-04-09) Ortega, Fernando dos Santos; Gonçalves, Érika Peterson; Pradella, José Geraldo da Cruz; Bevilaqua, Denise; Campos, Vitor Polezi Pesce de; Oliveira, Indira Teixeira Bessa Bastos de; Yokoyama, Nara Oliveira; São José dos Campos
    A presente trabalho pertence ao campo da construção civil para aplicações em estações de tratamento de esgoto (ETE’s). As formulações de concreto antiácido, referem-se à composição CAD-AD que utiliza cimento Portland (PO) como o sistema de referência e as composições projetadas ANE-VAC e ANE-VPC em que foi utilizada um ligante hidráulico alternativo ao PO, específico para a área do setor de pré- tratamento de esgoto. A elaboração da composição de concreto deste projeto advém da necessidade de um produto que apresente melhor desempenho acerca da durabilidade em ambientes de ETE’s. Entende-se que a durabilidade seja um fator preponderante para a revisão dos custos de execução e de tempo de vida útil de um projeto. As patologias consideradas estão relacionadas à corrosão induzida pela bactéria Acidithiobacillus thiooxidans (At. thiooxidans) ou biocorrosão. A biocorrosão é um complexo mecanismo de degradação das peças de concreto que gera patologias severas e a diminuição significativa do tempo de existência das peças estruturais. Os sulfatos em conjunto com outras substâncias e características do meio de inserção, possibilitam o crescimento de microrganismos que trabalham em cooperação diminuindo gradativamente o pH da superfície do concreto.[1] A composição de referência CAD-AD foi elaborada com uso do cimento PO e a incorporação dos agredados miúdos (areia média) e os agregados graúdos (brita zero), aditivado com cristalizante a fim de diminuir a porosidade do sistema de concreto. O cristalizante é um material impermeabilizante por cristalização integral, que foi incorporado a quantidade indicada pelo fabricante na água prevista para o sistema. Na incorporação, os componentes químicos ativos passam a reagir com os constituintes da pasta de cimento e com a umidade existente nos capilares do concreto, formando uma estrutura cristalina insolúvel. Nas formulações projetadas ANE-VAC e ANE-VPC foi utilizado um aglomerante hidráulico alternativo que adicionado aos agregados miúdos (propantes) e aos agregados graúdos (brita zero) demonstraram resultados satisfatórios. As formulações foram preparadas na betoneira e vertidas nas matrizes dos corpos de prova (CDP’s) cuja dimensão variava de acordo com a demanda do ensaio ao qual seria submetido. Assim, foram executados corpos de prova cilíndricos com dimensões de 4x8cm, 5x10cm e 10x20cm. Estes foram direcionados para os ensaios previstos no projeto, tais como: ensaio mecânico de resistência à compressão, ensaio “in situ” da estação de tratamento de esgoto (ETE) de Pararangaba, em São José dos Campos, ensaio de densidade, de permeabilidade e análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaio microbiológico. Ressalta-se que os ensaios de densidade e de permeabilidade foram executados nos CDP’s antes e depois de serem expostos ao ambiente da ETE. As formulações projetadas apresentaram alta resistência mecânica, aumento de densidade, apesar da perda de massa, quando se manteve em contato com ambiente do pré-tratamento de esgoto, diminuição da porosidade, dificuldade de adesão de microrganismos à superfície do concreto e incapacidade de a matriz cimentícia ser utilizada como fonte de energia pela bactéria Acidithiobacillus thiooxidans. As análises de mercado quanto à durabilidade e financeira também se mostraram prósperas. Os sistemas projetados ANE-VAC e ANE-VPC apresentaram uma previsão de tempo de vida últil 44% superior à composição e referência, tendo um aumento de valor por metro cúbico apenas de 26%.
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    Continuous production of enzymes under carbon-limited conditions by Trichoderma harzianum P49P11
    (Elsevier) Gelain, Lucas; Kingma, Esther; Pradella, José Geraldo da Cruz; Costa, Aline Carvalho da; Wielen, Luuk Van Der; Gulik, Walter Martin van
    Carbon-limited chemostat cultures were performed using different carbon sources (glucose, 10 and 20 g/L; sucrose, 10 g/L; fructose/glucose, 5.26/5.26 g/L; carboxymethyl cellulose, 10 g/L; and carboxymethyl cellulose/glucose, 5/5 g/L) to verify the capability of the wild type strain Trichoderma harzianum to produce extracellular enzymes. All chemostat cultures were carried out at a fixed dilution rate of 0.05 h . Experiments using glucose, fructose/glucose and sucrose were performed in duplicate. Glucose condition was found to induce the production of enzymes that can catalyse the hydrolysis of p-nitro- phenyl-b-D-glucopyranoside (PNPGase). A concentration of 20 g/L of glucose in the feed provided the highest productivity (1048 ± 16 U/mol h). Extracellular polysaccharides were considered the source of inducers. Based on the obtained results, a new PNPGase production process was developed using mainly glucose. This process raises interesting possibilities of synthesizing the inducer substrate and the induced enzymes in a single step using an easily assimilated carbon source under carbon-limited conditions.
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    Cost-effective production process of scFv antibody fragments against Shiga toxin 2 via recombinant E. coli
    (Elsevier) Guimarães, Marcela; Luz, Daniela; Augusto, Elisabeth de Fátima Pires; Vieira, Lucia; Costa, Maricilia Silva; Piazza, Roxane Maria Fontes; Pradella, José Geraldo da Cruz
    Shiga toxin (Stx)-producing Escherichia coli (STEC) and its subgroup enterohemorrhagic E. coli are significant pathogens responsible for diarrhea, which can progress to hemorrhagic colitis and hemolytic uremic syndrome (HUS), the leading cause of acute renal failure in children. Early diagnosis is crucial for effective clinical man- agement, as antibiotic treatment is not recommended for STEC infections. The present study aimed to establish a cost-effective biotechnological platform for cultivating recombinant E. coli to produce scFv antibody fragments against Stx2 for diagnostic applications. The method was first evaluated through shake flask experiments and subsequently scaled up to bench-scale bioreactors operated in both batch and fed-batch modes using defined culture media. Optimal production conditions were achieved by inducing recombinant E. coli pLys at 18 ◦C for 18 h with 0.1 mM IPTG, resulting in a yield of 3.0 to 4.0 mg scFv/g cell biomass. A fed-batch, high-cell-density procedure with E. coli pLysS achieved a maximum production up to 150 mg scFv/L. A preliminary economic assessment demonstrated the production potential at a value of around $250/g scFv. Economic analysis also highlights that the relative cost of capital investment becomes important as production processes intensify. Therefore, technical parameters such as productivity (scFv mass/bioreactor volume * time) and scFv concentration (mass scFv mass/bioreactor volume) should be prioritized to maximize their values. Similarly, optimization of the recombinant E. coli microbial platform should be pursued to increase the Yp/x level.
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    Inhibition of Development and Metabolism of Dual-Species Biofilms of Candida albicans and Candida krusei (Pichia kudriavzevii) by Organoselenium Compounds
    (MDPI) Calvi, Gabriela de Souza; Cartaxo, Giulia Nicolle Jácome; Carretoni, Qiuxin Lin; Silva, André Luiz Missio da; Moraes, Denilson Nogueira de; Pradella, José Geraldo da Cruz; Costa, Maricilia Silva
    Although Candida albicans is the most frequently identified Candida species in clinical settings, a significant number of infections related to the non-albicans Candida (NAC) species, Candida krusei, has been reported. Both species are able to produce biofilms and have been an important resistance-related factor to antimicrobial resistance. In addition, the microbial relationship is common in the human body, contributing to the formation of polymicrobial biofilms. Considering the great number of reports showing the increase in cases of resistance to the available antifungal drugs, the development of new and effective antifungal agents is critical. The inhibitory effect of Organose- lenium Compounds (OCs) on the development of Candida albicans and Candida krusei was recently demonstrated, supporting the potential of these compounds as efficient antifungal drugs. In addition, OCs were able to reduce the viability and the development of biofilms, a very important step in colo- nization and infection caused by fungi. Thus, the objective of this study was to investigate the effect of the Organoselenium Compounds (p-MeOPhSe)2, (PhSe)2, and (p-Cl-PhSe)2 on the development of dual-species biofilms of Candida albicans and Candida krusei produced using either RPMI-1640 or Sabouraud Dextrose Broth (SDB) media. The development of dual-species biofilms was evaluated by the determination of both metabolic activity, using a metabolic assay based on the reduction of XTT (2,3-bis(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide sodium salt) assay and identification of either Candida albicans and Candida krusei on CHROMagar Candida medium. Biofilm formation using RPMI-1640 was inhibited in 90, 55, and 20% by 30 μM (p-MeOPhSe)2, (PhSe)2, and (p-Cl-PhSe)2, respectively. However, biofilms produced using SDB presented an inhibition of 62, 30 and 15% in the presence of 30 μM (p-MeOPhSe)2, (PhSe)2, and (p-Cl-PhSe)2, respectively. The metabolic activity of 24 h biofilms was inhibited by 35, 30 and 20% by 30 μM (p-MeOPhSe)2, (PhSe)2, and (p-Cl-PhSe)2, respectively, with RPMI-1640; however, 24 h biofilms formed using SDB were not modified by the OCs. In addition, a great reduction in the number of CFUs of Candida albicans (93%) in biofilms produced using RPMI-1640 in the presence of 30 μM (p-MeOPhSe)2 was observed. However, biofilms formed using SDB and treated with 30 μM (p-MeOPhSe)2 presented a reduction of 97 and 69% in the number of CFUs of Candida albicans and Candida krusei, respectively. These results demonstrated that Organoselenium Compounds, mainly (p-MeOPhSe)2, are able to decrease the metabolic activity of dual-species biofilms by reducing both Candida albicans and Candida krusei cell number during biofilm formation using either RPMI-1640 or SDB. Taken together, these results demonstrated the potential of the OCs to inhibit the development of dual-species biofilms of Candida albicans and Candida krusei.
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    Processo para obtenção de lipídeos pra uso em biocombustíveis utilizando a fração orgânica do lixo urbano
    (2024) Pradella, José Geraldo da Cruz; Vieira, Lucia; Costa, Maricilia Silva
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    Processo para produção de lipídeos para uso em biocombustíveis utilizando a fração orgânica de lixo urbano
    (2024) Pradella, José Geraldo da Cruz; Vieira, Lúcia; Costa, Maricilia Silva; Bosso, Geisler Chbane; Jofre, Jorge Benedito Freire; Souza, Jorge Damião de; Sousa, Juçara Cristina Pereira; Sonnewend, Lais; Barboza, Maria Antonia de Mello e Albuquerque; Couto, Rafaela; Cordeiro, Thaina Barbosa de Lima
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    Replacement of the carbon catabolite regulator (cre1) and fed-batch cultivation as strategies to enhance cellulase production in Trichoderma harzianum
    (Elsevier) Delabona, Priscila da Silva; Lima, Deise Juliana; Codima, Carla Aloia; Ramoni, Jonas; Gelain, Lucas; Melo, Vandierly Sampaio de; Farinas, Cristiane Sanchez; Pradella, José Geraldo da Cruz; Seiboth, Bernhard
    This work focused on mitigating carbon catabolic repression (CCR) and increasing cellulase production in Trichoderma harzianum based on the cre1 deletion. The CRE1 protein (encoded by cre1) has been described as a cellulase transcriptional repressor in various cellulotic fungi, but has not been investigated in T. harzianum. We constructed ∆cre1 T. harzianum by replacing the cre1 gene with the amdS gene from Aspergillus nidulans. Quantitative PCR analysis of some Cazymes genes showed that CRE1 acts positively on gh61, bgl1 and xyn2. The fed-batch strategy using hydrothermal sugarcane bagasse by the ∆cre1_Th15 produced a constant rate of FPase under glucose influence, suggesting that the knockout of the carbon catabolite regulator improved the glycoside hydrolases (FPase 1.96 ± 0.32 IU/mL; β-glucosidase 5.67 ± 0.28 IU/mL and xylanase 327. 26 ± 14.25 IU/mL), so that this strain can be used for biorefinery purposes.
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    Simulação da pirólise de resíduos plásticos utilizando modelagem em Python
    (2025-11-28) Ortega, Fernando dos Santos; Pradella, José Geraldo da Cruz; Bettini, Sílvia Helena Prado; Rodolfo Junior, Antonio; Corrêa, Amanda Arthuzo; São José dos Campos
    Este trabalho avaliou a viabilidade do tratamento de resíduos plásticos urbanos de por meio da simulação de um processo otimizado de pirólise, com foco na produção de frações utilizáveis como matéria-prima para combustíveis. Foi realizada revisão bibliográfica sobre o estado da arte da pirólise aplicada a plásticos e desenvolvido um modelo computacional em PYTHON baseado exclusivamente em dados de entrada e resultados reportados na literatura; a simulação não considerou pressão de operação nem o tipo ou geometria do reator, ou seja, não integrou efeitos dependentes do projeto do equipamento. O modelo foi calibrado com dados experimentais disponíveis em duas referências selecionadas e implementado em esquemas agrupados de 3 e 6 estágios para reproduzir a dinâmica observada em estudos prévios. Simularam-se PEAD, PP e uma mistura de PE/PP utilizando composições de resíduos públicos do município de São José dos Campos. Os rendimentos líquidos obtidos foram 60,59% (PEAD), 86,40% (PP) e 85,67% (mistura PE/PP). As temperaturas iniciais de pirólise simuladas variaram entre 300 °C e 400 °C, e as temperaturas de estabilização entre 450 °C e 550 °C. Os resultados indicam o potencial da pirólise para valorização de resíduos plásticos por meio da produção de frações líquidas e gasosas, mantendo-se que as estimativas são indicativas, dado que a simulação desconsiderou parâmetros de pressão e configuração de reator; estudos experimentais e de engenharia de processo são necessários para confirmação e dimensionamento. Os resultados deste estudo contribuem para colocar a pirólise ao lado de outras rotas de gestão de resíduos — incluindo a reciclagem mecânica e rotas térmicas convencionais — destacando-se que a escolha da via mais adequada depende de critérios técnicos, econômicos e ambientais do contexto local.