The inhibitory effects of fifteen chitosans with different degrees of polymerization (DP) and different degrees of acetylation (F A) on the growth rates (GR) of four phytopathogenic fungi (Alternaria alternata, Botrytis cinerea, Penicillium expansum, and Rhizopus stolonifer) were examined using a 96-well microtiter plate and a microplate reader. The minimum inhibitory concentrations (MICs) of the chitosans ranged from 100 µg × mL-1 to 1,000 µg × mL-1 depending on the fungus tested and the DP and F A of the chitosan. The antifungal activity of the chitosans increased with decreasing F A. Chitosans with low F A and high DP showed the highest inhibitory activity against all four fungi. P. expansum and B. cinerea were relatively less susceptible while A. alternata and R. stolonifer were relatively more sensitive to the chitosan polymers. Scanning electron microscopy of fungi grown on culture media amended with chitosan revealed morphological changes.

Clorofila, um pigmento natural termossensível, foi incorporado à matriz de filmes de quitosana visando a obter sistemas inteligentes de indicação de variação de temperatura. A quitosana é um polímero biodegradável que forma filmes flexíveis com eficiente barreira ao oxigênio, podendo ser alternativa ao uso de polímeros sintéticos. Clorofila foi adicionada (0,25 g/100 g) à suspensão de quitosana (2,00 g/100 g) formando filmes inteligentes de quitosana (FIQ). Os efeitos da temperatura (10 °C a 50 °C) e luminosidade (0 a 1000 lx) foram estudados utilizando um planejamento experimental, avaliando os parâmetros de cor (L*, a*, b*) e propriedades mecânicas. As suspensões de quitosana contendo clorofila foram aplicadas como revestimento em superfície de papel cartão formando o sistema de material flexível filme-papel cartão (S-FP), reduzindo significativamente o tempo de secagem. Os filmes caracterizaram-se pela homogeneidade, flexibilidade, coloração esverdeada e fácil manuseio. A variação de cor foi visualmente observada no sistema S-FP, alterando irreversivelmente de verde para amarelo quando submetido a temperaturas acima de 50 °C, independentemente da luminosidade. Desta forma, o sistema proposto tem potencial de aplicação como indicador colorimétrico de temperatura na faixa de 50 °C a 75 °C, com a vantagem de simples fabricação, biodegradabilidade e uso de materiais seguros para aplicação em contato direto com alimentos e fármacos, além do baixo custo.

Chlorophyll was incorporated into chitosan films, forming intelligent systems able to detect variations in temperature. Chitosan is a biodegradable polymer that forms flexible, resistant films with an efficient oxygen barrier. Chlorophyll was added (0.25 g/100 g) into chitosan suspension (2.00 g/100 g) and intelligent films (FIQ) were cast. The effects of temperature (10 °C to 50 °C) and luminosity (0 to 1000 lx) on the films were studied using an experimental design with two variables, analyzing the color parameters L*, a*, b* and mechanical properties. The films were characterized according to their homogeneity, flexibility, color and handling. Chitosan suspensions containing chlorophyll were also applied as coating on the surface of pieces of card-paper, forming a card paper film system (S-FP). By visual inspection we observed the color of the S-FP changing irreversibly from green to yellow when the temperature was above 50 °C. Therefore, the S-FP system can potentially be used as a colorimetric indicator for the 50 °C to 70 °C range, being advantageous owing to the ease of fabrication, biodegradability, safe use for food and low cost.

O presente trabalho visou a aplicação da enzima quitinolítica purificada da linhagem Cellulosimicrobium cellulans 191 e da preparação comercial de papaína na hidrólise da quitina coloidal. A quitina coloidal foi caracterizada quanto ao grau de desacetilação e apresentou GD de 14% por espectroscopia na região do infravermelho. A quitinase purificada hidrolisou a quitina coloidal liberando di-N-acetilquitobiose, enquanto que a preparação comercial de papaína atuando sobre o mesmo substrato formou di-N-acetilquitobiose e tri-N-acetilquitotriose. A estrutura química dos aminoglucanooligossacarídeos foi elucidada por espectrometria de massa.

The aim of this work was the application of purified chitinolytic enzyme from Cellulosimicrobium cellulans 191 and the commercial papain in the hydrolysis of colloidal chitin. The latter was characterized with regard to the degree deacetylation (GD), with a GD of 14% being obtained using infrared spectroscopy. The purified chitinase hydrolysed the colloidal chitin and formed di-N-acetylchitobiose, while the commercial papain acting on the same substrate formed di-N-acetylchitobiose and tri-N-acetylchitotriose. The aminoglucanoligosaccharides chemical structure was elucidated by mass spectrometry.