O presente estudo foi realizado em duas etapas com os seguintes objetivos: (i) avaliar os efeitos da suplementação com leguminosa tropical em comparação ao concentrado em gramínea tropical na ingestão de nutrientes por cordeiros; (ii) avaliar a inclusão de leguminosa tropical em pastagem de gramínea sobre o consumo de nutrientes por cordeiros recebendo polietileno glicol 4000. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso e no segundo experimento em parcela subdividida. No primeiro estudo (capítulo III), 72 cordeiros foram alocados em 12 piquetes (0,1 ha cada) de capim Aruana (Panicum maximum cv. IZ-5) e submetidos aos tratamentos por 90 dias: 1) S0,0 – sem suplementação; 2) S1,5 - suplementação com concentrado a 1,5% de PV; 3) S2,5 -suplementação com concentrado a 2,5% PV, 4) SFG - suplementação com pastejo controlado em 0,1 ha de feijão Guandu (Cajanus cajan cv. Anão) por três horas/dia. No segundo experimento (capítulo IV), 54 cordeiros foram alocados em nove piquetes (0,2 ha cada) submetidos aos tratamentos por 84 dias: 1) Aruana – somente capim Aruana; 2) AFG - consórcio de feijão Guandu e capim Aruana, em faixa, 3) Guandu - somente feijão Guandu, cada tratamento foi subdividido em parcelas com e sem PEG (polietileno glicol 4000). No experimento 1, as variáveis de comportamento ingestivo, consumo e digestibilidade de nutrientes foram influenciadas pelos tratamentos (P < 0,05), tendo os cordeiros do grupo S2,5 apresentado melhor ingestão de nutrientes e o grupo SFG consumo intermediário. Em geral, o grupo SFG apresentou resultados semelhantes ao S1,5. No segundo experimento, as variáveis de comportamento ingestivo não foram influenciadas pelos tratamentos e pelo uso do PEG (P > 0,05). Houve interação entre os sistemas de alimentação e uso de PEG para a ingestão de nutrientes e digestibilidade (P > 0,05), com os melhores resultados para os grupos sem PEG (P < 0,05). Em geral, os animais que não receberam PEG e que foi incluído Guandu na dieta, apresentaram aumento no consumo de nutrientes. Assim, o feijão Guandu pode substituir o concentrado em nível de até 1,5% do PV como suplemento para o capim Aruana. A inclusão da leguminosa tropical com presença de taninos condensados favorece o consumo de nutrientes por cordeiros criados em pastagem tropical. / This study was performed in two stages with the following objectives: (i) to evaluate the effects of topical legume supplementation compared with the concentrate in tropical grass in the intake of nutrients by lambs; (ii) to evaluate the inclusion of tropical legume in grass pasture on intake of nutrients for lambs receiving polyethylene glycol 4000 (PEG). A randomized block design was use in the first experiment and split plot design was use in the second experiment. In the first study (Chapter III), 72 lambs were divided into 12 paddocks (0.1 ha each) of Aruana grass de (Panicum maximum cv. IZ-5) and subjected to treatments for 90 days: 1) S0,0 - only Aruana grass; 2) S1.5 - supplementation with concentrated to 1.5% of lamb BW; 3) S2.5 - supplementation with concentrated to 2.5% of lamb BW; 4) SFG – supplementation with controlled grazing on 0.1 ha of pigeon pea (Cajanus cajan cv. Anão) for three h / d. In the second study (Chapter IV), 54 lambs were divided into nine paddocks (0.2 ha each) and subjected to treatments for 84 days: 1) Aruana – only Aruana grass; 2) AFG - consortium with Aruana grass and pigeon pea; 3) Guandu – only pigeon pea, where each treatment was divided into plots with or without PEG (polyethylene glycol 4000). In the experiment 1, the ingestive behavior variables, intake and digestibility of nutrients were affect by treatments (P < 0.05) with the lambs of the group S2.5 presented better intake of nutrients and the group SFG intake intermediate. In general, the SFG group showed similar results to S1.5. In the second experiment, the ingestive behavior variables were not affected by the treatments and the use of PEG (P>0.05). There was interaction between the feeding systems and use of PEG for intake of nutrients and digestibility (P < 0.05), with the best result for the treatments without PEG (P < 0.05). In general, animals that did not receive PEG and that included pigeon pea in the diet, showed an increase in the intake of nutirents. Thus, pigeon pea can substitute the concentrate at a level of 1,5% PV as a supplement for the Aruana grass. The inclusion of the tropical legume with presence of condensed tannin favors the intake of nutrients by lambs raised in tropical pasture.

Este trabalho investiga a obtenção de nanopartículas (NP) de óxido de ferro por coprecipitação, sua estabilização com surfactantes e caracterização quanto à morfologia e comportamento magnético. Atualmente, as NP estão sendo amplamente utilizadas para aplicações biomédicas, tais como contraste em imagens médicas e sistema de distribuição de drogas. Na síntese das NP foram investigados, parâmetros como a temperatura da reação, o pH da solução e a velocidade de agitação. O estudo da estabilidade comparou dois diferentes surfactantes: o ácido oleico (AO) e o polietileno glicol (PEG). As NP obtidas foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), e quanto à sua morfologia por microscopia eletrônica por varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), a qual também proporcionou uma distribuição de tamanho de partículas, com variação entre 5 nm e 10,23 nm. A interação entre o óxido de ferro e seus revestimentos foi caracterizada por espectrocopia no infravermelho (FTIR) e espectrocopia Raman. O comportamento magnético das NP foi caracterizado por magnetometria de gradiente de força alternada (AGFM) e espectroscopia Mössbauer. Os resultados revelaram que as NP de óxido de ferro são tipicamente constituídas por magnetita ( ) revestida com AO e PEG e com um tamanho médio de cristalito entre 4,6 e 19,2 nm, calculado através da equação de Scherrer. O AGFM mostrou que as propriedades magnéticas das partículas foram mais eficientes para as NP com revestimento, do que com as NP sem revestimento, e o valor de magnetização de saturação (M) para a revestida com PEG foi maior quando comparado com a revestida com AO. A espectroscopia Mössbauer foi utilizada para confirmação do óxido de ferro como , para estimar tamanho de partícula quando os espectros são medidos a baixa temperatura e para análise do comportamento superparamagnético das partículas. / This work investigates the obtained nanoparticles (NP) iron oxide by coprecipitation stabilization with surfactants and characterize the morphology and magnetic behavior. Currently, the NP are being widely used for biomedical applications such as contrast in medical imaging and drug delivery system. In the synthesis of NP were investigated parameters such as the reaction temperature, the pH and stirring speed. The stability study compared two different surfactants: oleic acid (OA) and polyethylene glycol (PEG). The NP were characterized by X-ray diffraction (XRD), and morphologically by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), which also provided a distribution of particle size, ranging from 5 nm and 10.23 nm. The interaction between the iron oxide and their coatings was characterized by infrared spectroscopy (FTIR) and Raman spectroscopy. The magnetic behavior of NP was characterized by magnetometry alternating gradient force (AGFM) and Mössbauer spectroscopy. The results show that the NP iron oxide are typically comprised of magnetite ( ) coated with PEG and AO and a crystallite size between 4.6 and 19.2 nm calculated by the Scherrer equation. The AGFM showed that the magnetic properties of the particles were more efficient for the NP uncoated than to NP coated, and the value of saturation magnetization (M) to coated with PEG was higher when compared to coated AO. Mössbauer spectroscopy was used to confirm the iron oxide as , to estimate the size of particle where the spectra are measured at low temperature and to analyze the behavior of superparamagnetic particles.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a emissão de metano por cordeiros alimentados em diferentes pastagens tropicais: Panicum maximum cv. IZ-5 (capim aruana) e Cajanus cajan cv. anão (feijão guandu), e suas relações com a composição química destas pastagens. Os trabalhos foram conduzidos na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, nos anos de 2015 e 2016. O delineamento experimental foi de blocos completos casualizados com três repetições. O capítulo II relata os resultados da emissão de metano por cordeiros pastejando nos seguintes tratamentos: 1) ARU – somente capim aruana; 2) FG - somente feijão Guandu; 3) AFG – meio piquete com capim aruana, e a outra metade com feijão Guandu. Para avaliação de metano foi utilizado a técnica com marcador SF6 . No experimento do capítulo II, utilizou-se parcela subdividida, sendo a subparcela dois animais testes que receberam polietileno glicol (PEG) para quelar o tanino presente no feijão guandu, e dois que receberam água como controle. As emissões de metano por consumo de matéria seca (EMICONMSDIA) não apresentaram diferença entre os tratamentos, mesmo considerando as dosificações com polietileno glicol (PEG) ou água (P=0,9235). O tratamento FG (P=0,036) apresentou mais altos níveis de taninos condensados do que os demais tratamentos Apesar de diferenças nas suas características químicas, a emissão de metano de cordeiros é semelhante entre pastagens tropicais de capim aruana (Panicum maximum cv. IZ-5), feijão Guandu (Cajanus cajan cv. Anão. Os taninos condensados presentes na forrageira feijão guandu, nas condições experimentais deste trabalho, não demonstraram potencial para contribuir na redução da emissão de metano por cordeiros. No capítulo III, os tratamentos, manejo dos animais e delineamento experimental foram semelhantes ao capítulo II. Os resultados demonstraram que não há uma relação direta entre as características bioquímicas do alimento e a emissão de metano. Essa desassociação entre a emissão de metano e a composição química da pastagem foi constatada tanto quando relacionou-se a emissão por animal (EMI), quanto quando relacionou-se com a emissão por quilograma de matéria seca ingerida (EMICONMSDIA). Conclui-se, então, que não é possível relacionar a emissão de metano de cordeiros com as características químicas das plantas forrageiras tropicais perenes, capim aruana e feijão Guandu. / The researches carried out in the present work had the objective of evaluating the emission of methane by lambs fed on different tropical pastures: Panicum maximum cv. IZ-5 (Aruana grass) and Cajanus cajan cv. dwarf (pigeon pea), and their relationships with the chemical composition of these pastures. The works were conducted at the Experimental Agronomic Station of UFRGS, between January and April 2016, Chapter II; and from February to April 2015, Chapter III. The experimental design was of randomized complete blocks with three replicates. The blocking was carried out with the objective of eliminating variations of slope of the terrain (flat area, sloping at the top and sloping slope). Chapter II reports the results of methane emission by grazing lambs in the following treatments: 1) ARU - only aruana grass; 2) FG - only Guandu beans; 3) AFG - half picket with aruana grass, and the other half with Guandu beans. For methane evaluation, the SF6 marker technique was used. In the experiment of chapter II, a subdivided plot was used, the subplot being two test animals that received polyethylene glycol (PEG) to chelate the tannin present in the pigeon pea, and two that received water as control. Emissions of methane by dry matter intake (EMICONMSDIA) did not show any difference between treatments, even considering the dosages with polyethylene glycol (PEG) or water (P = 0.9235) FG treatment (P = 0.036) presented higher levels of condensed tannins than the other treatments. Despite differences in their chemical characteristics, the methane emission of lambs is similar between tropical pastures of Aruana grass (Panicum maximum cv. IZ-5), Guandu beans (Cajanus cajan cv. Dwarf), and when these forages are offered at will , in two lanes in the picket. The condensed tannins present in the forage pigeon pea, under the experimental conditions of this work, did not demonstrate the potential to contribute in the reduction of the methane emission by lambs. In Chapter III, treatments, animal management and experimental design were similar to Chapter II. The relationships between the chemical composition of pastures of nutritional influence showed to be quite variable in the methane emission response. The results showed that there is no direct relationship between the biochemical characteristics of the food and the emission of methane. This dissociation between the methane emission and the chemical composition of the pasture was verified both when the emission per animal (EMI) was related and when it was related to the emission per kilogram of ingested dry matter (EMICONMSDIA). It is concluded that it is not possible to relate the emission of methane with the chemical characteristics of perennial tropical forage plants Panicum maximum cv. IZ-5, and Cajanus cajan cv. Dwarf.

O presente estudo foi realizado em duas etapas com os seguintes objetivos: (i) avaliar os efeitos da suplementação com leguminosa tropical em comparação ao concentrado em gramínea tropical na ingestão de nutrientes por cordeiros; (ii) avaliar a inclusão de leguminosa tropical em pastagem de gramínea sobre o consumo de nutrientes por cordeiros recebendo polietileno glicol 4000. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso e no segundo experimento em parcela subdividida. No primeiro estudo (capítulo III), 72 cordeiros foram alocados em 12 piquetes (0,1 ha cada) de capim Aruana (Panicum maximum cv. IZ-5) e submetidos aos tratamentos por 90 dias: 1) S0,0 – sem suplementação; 2) S1,5 - suplementação com concentrado a 1,5% de PV; 3) S2,5 -suplementação com concentrado a 2,5% PV, 4) SFG - suplementação com pastejo controlado em 0,1 ha de feijão Guandu (Cajanus cajan cv. Anão) por três horas/dia. No segundo experimento (capítulo IV), 54 cordeiros foram alocados em nove piquetes (0,2 ha cada) submetidos aos tratamentos por 84 dias: 1) Aruana – somente capim Aruana; 2) AFG - consórcio de feijão Guandu e capim Aruana, em faixa, 3) Guandu - somente feijão Guandu, cada tratamento foi subdividido em parcelas com e sem PEG (polietileno glicol 4000). No experimento 1, as variáveis de comportamento ingestivo, consumo e digestibilidade de nutrientes foram influenciadas pelos tratamentos (P < 0,05), tendo os cordeiros do grupo S2,5 apresentado melhor ingestão de nutrientes e o grupo SFG consumo intermediário. Em geral, o grupo SFG apresentou resultados semelhantes ao S1,5. No segundo experimento, as variáveis de comportamento ingestivo não foram influenciadas pelos tratamentos e pelo uso do PEG (P > 0,05). Houve interação entre os sistemas de alimentação e uso de PEG para a ingestão de nutrientes e digestibilidade (P > 0,05), com os melhores resultados para os grupos sem PEG (P < 0,05). Em geral, os animais que não receberam PEG e que foi incluído Guandu na dieta, apresentaram aumento no consumo de nutrientes. Assim, o feijão Guandu pode substituir o concentrado em nível de até 1,5% do PV como suplemento para o capim Aruana. A inclusão da leguminosa tropical com presença de taninos condensados favorece o consumo de nutrientes por cordeiros criados em pastagem tropical. / This study was performed in two stages with the following objectives: (i) to evaluate the effects of topical legume supplementation compared with the concentrate in tropical grass in the intake of nutrients by lambs; (ii) to evaluate the inclusion of tropical legume in grass pasture on intake of nutrients for lambs receiving polyethylene glycol 4000 (PEG). A randomized block design was use in the first experiment and split plot design was use in the second experiment. In the first study (Chapter III), 72 lambs were divided into 12 paddocks (0.1 ha each) of Aruana grass de (Panicum maximum cv. IZ-5) and subjected to treatments for 90 days: 1) S0,0 - only Aruana grass; 2) S1.5 - supplementation with concentrated to 1.5% of lamb BW; 3) S2.5 - supplementation with concentrated to 2.5% of lamb BW; 4) SFG – supplementation with controlled grazing on 0.1 ha of pigeon pea (Cajanus cajan cv. Anão) for three h / d. In the second study (Chapter IV), 54 lambs were divided into nine paddocks (0.2 ha each) and subjected to treatments for 84 days: 1) Aruana – only Aruana grass; 2) AFG - consortium with Aruana grass and pigeon pea; 3) Guandu – only pigeon pea, where each treatment was divided into plots with or without PEG (polyethylene glycol 4000). In the experiment 1, the ingestive behavior variables, intake and digestibility of nutrients were affect by treatments (P < 0.05) with the lambs of the group S2.5 presented better intake of nutrients and the group SFG intake intermediate. In general, the SFG group showed similar results to S1.5. In the second experiment, the ingestive behavior variables were not affected by the treatments and the use of PEG (P>0.05). There was interaction between the feeding systems and use of PEG for intake of nutrients and digestibility (P < 0.05), with the best result for the treatments without PEG (P < 0.05). In general, animals that did not receive PEG and that included pigeon pea in the diet, showed an increase in the intake of nutirents. Thus, pigeon pea can substitute the concentrate at a level of 1,5% PV as a supplement for the Aruana grass. The inclusion of the tropical legume with presence of condensed tannin favors the intake of nutrients by lambs raised in tropical pasture.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a emissão de metano por cordeiros alimentados em diferentes pastagens tropicais: Panicum maximum cv. IZ-5 (capim aruana) e Cajanus cajan cv. anão (feijão guandu), e suas relações com a composição química destas pastagens. Os trabalhos foram conduzidos na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, nos anos de 2015 e 2016. O delineamento experimental foi de blocos completos casualizados com três repetições. O capítulo II relata os resultados da emissão de metano por cordeiros pastejando nos seguintes tratamentos: 1) ARU – somente capim aruana; 2) FG - somente feijão Guandu; 3) AFG – meio piquete com capim aruana, e a outra metade com feijão Guandu. Para avaliação de metano foi utilizado a técnica com marcador SF6 . No experimento do capítulo II, utilizou-se parcela subdividida, sendo a subparcela dois animais testes que receberam polietileno glicol (PEG) para quelar o tanino presente no feijão guandu, e dois que receberam água como controle. As emissões de metano por consumo de matéria seca (EMICONMSDIA) não apresentaram diferença entre os tratamentos, mesmo considerando as dosificações com polietileno glicol (PEG) ou água (P=0,9235). O tratamento FG (P=0,036) apresentou mais altos níveis de taninos condensados do que os demais tratamentos Apesar de diferenças nas suas características químicas, a emissão de metano de cordeiros é semelhante entre pastagens tropicais de capim aruana (Panicum maximum cv. IZ-5), feijão Guandu (Cajanus cajan cv. Anão. Os taninos condensados presentes na forrageira feijão guandu, nas condições experimentais deste trabalho, não demonstraram potencial para contribuir na redução da emissão de metano por cordeiros. No capítulo III, os tratamentos, manejo dos animais e delineamento experimental foram semelhantes ao capítulo II. Os resultados demonstraram que não há uma relação direta entre as características bioquímicas do alimento e a emissão de metano. Essa desassociação entre a emissão de metano e a composição química da pastagem foi constatada tanto quando relacionou-se a emissão por animal (EMI), quanto quando relacionou-se com a emissão por quilograma de matéria seca ingerida (EMICONMSDIA). Conclui-se, então, que não é possível relacionar a emissão de metano de cordeiros com as características químicas das plantas forrageiras tropicais perenes, capim aruana e feijão Guandu. / The researches carried out in the present work had the objective of evaluating the emission of methane by lambs fed on different tropical pastures: Panicum maximum cv. IZ-5 (Aruana grass) and Cajanus cajan cv. dwarf (pigeon pea), and their relationships with the chemical composition of these pastures. The works were conducted at the Experimental Agronomic Station of UFRGS, between January and April 2016, Chapter II; and from February to April 2015, Chapter III. The experimental design was of randomized complete blocks with three replicates. The blocking was carried out with the objective of eliminating variations of slope of the terrain (flat area, sloping at the top and sloping slope). Chapter II reports the results of methane emission by grazing lambs in the following treatments: 1) ARU - only aruana grass; 2) FG - only Guandu beans; 3) AFG - half picket with aruana grass, and the other half with Guandu beans. For methane evaluation, the SF6 marker technique was used. In the experiment of chapter II, a subdivided plot was used, the subplot being two test animals that received polyethylene glycol (PEG) to chelate the tannin present in the pigeon pea, and two that received water as control. Emissions of methane by dry matter intake (EMICONMSDIA) did not show any difference between treatments, even considering the dosages with polyethylene glycol (PEG) or water (P = 0.9235) FG treatment (P = 0.036) presented higher levels of condensed tannins than the other treatments. Despite differences in their chemical characteristics, the methane emission of lambs is similar between tropical pastures of Aruana grass (Panicum maximum cv. IZ-5), Guandu beans (Cajanus cajan cv. Dwarf), and when these forages are offered at will , in two lanes in the picket. The condensed tannins present in the forage pigeon pea, under the experimental conditions of this work, did not demonstrate the potential to contribute in the reduction of the methane emission by lambs. In Chapter III, treatments, animal management and experimental design were similar to Chapter II. The relationships between the chemical composition of pastures of nutritional influence showed to be quite variable in the methane emission response. The results showed that there is no direct relationship between the biochemical characteristics of the food and the emission of methane. This dissociation between the methane emission and the chemical composition of the pasture was verified both when the emission per animal (EMI) was related and when it was related to the emission per kilogram of ingested dry matter (EMICONMSDIA). It is concluded that it is not possible to relate the emission of methane with the chemical characteristics of perennial tropical forage plants Panicum maximum cv. IZ-5, and Cajanus cajan cv. Dwarf.

Este trabalho investiga a obtenção de nanopartículas (NP) de óxido de ferro por coprecipitação, sua estabilização com surfactantes e caracterização quanto à morfologia e comportamento magnético. Atualmente, as NP estão sendo amplamente utilizadas para aplicações biomédicas, tais como contraste em imagens médicas e sistema de distribuição de drogas. Na síntese das NP foram investigados, parâmetros como a temperatura da reação, o pH da solução e a velocidade de agitação. O estudo da estabilidade comparou dois diferentes surfactantes: o ácido oleico (AO) e o polietileno glicol (PEG). As NP obtidas foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), e quanto à sua morfologia por microscopia eletrônica por varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), a qual também proporcionou uma distribuição de tamanho de partículas, com variação entre 5 nm e 10,23 nm. A interação entre o óxido de ferro e seus revestimentos foi caracterizada por espectrocopia no infravermelho (FTIR) e espectrocopia Raman. O comportamento magnético das NP foi caracterizado por magnetometria de gradiente de força alternada (AGFM) e espectroscopia Mössbauer. Os resultados revelaram que as NP de óxido de ferro são tipicamente constituídas por magnetita ( ) revestida com AO e PEG e com um tamanho médio de cristalito entre 4,6 e 19,2 nm, calculado através da equação de Scherrer. O AGFM mostrou que as propriedades magnéticas das partículas foram mais eficientes para as NP com revestimento, do que com as NP sem revestimento, e o valor de magnetização de saturação (M) para a revestida com PEG foi maior quando comparado com a revestida com AO. A espectroscopia Mössbauer foi utilizada para confirmação do óxido de ferro como , para estimar tamanho de partícula quando os espectros são medidos a baixa temperatura e para análise do comportamento superparamagnético das partículas. / This work investigates the obtained nanoparticles (NP) iron oxide by coprecipitation stabilization with surfactants and characterize the morphology and magnetic behavior. Currently, the NP are being widely used for biomedical applications such as contrast in medical imaging and drug delivery system. In the synthesis of NP were investigated parameters such as the reaction temperature, the pH and stirring speed. The stability study compared two different surfactants: oleic acid (OA) and polyethylene glycol (PEG). The NP were characterized by X-ray diffraction (XRD), and morphologically by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), which also provided a distribution of particle size, ranging from 5 nm and 10.23 nm. The interaction between the iron oxide and their coatings was characterized by infrared spectroscopy (FTIR) and Raman spectroscopy. The magnetic behavior of NP was characterized by magnetometry alternating gradient force (AGFM) and Mössbauer spectroscopy. The results show that the NP iron oxide are typically comprised of magnetite ( ) coated with PEG and AO and a crystallite size between 4.6 and 19.2 nm calculated by the Scherrer equation. The AGFM showed that the magnetic properties of the particles were more efficient for the NP uncoated than to NP coated, and the value of saturation magnetization (M) to coated with PEG was higher when compared to coated AO. Mössbauer spectroscopy was used to confirm the iron oxide as , to estimate the size of particle where the spectra are measured at low temperature and to analyze the behavior of superparamagnetic particles.

Este trabalho investiga a obtenção de nanopartículas (NP) de óxido de ferro por coprecipitação, sua estabilização com surfactantes e caracterização quanto à morfologia e comportamento magnético. Atualmente, as NP estão sendo amplamente utilizadas para aplicações biomédicas, tais como contraste em imagens médicas e sistema de distribuição de drogas. Na síntese das NP foram investigados, parâmetros como a temperatura da reação, o pH da solução e a velocidade de agitação. O estudo da estabilidade comparou dois diferentes surfactantes: o ácido oleico (AO) e o polietileno glicol (PEG). As NP obtidas foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), e quanto à sua morfologia por microscopia eletrônica por varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), a qual também proporcionou uma distribuição de tamanho de partículas, com variação entre 5 nm e 10,23 nm. A interação entre o óxido de ferro e seus revestimentos foi caracterizada por espectrocopia no infravermelho (FTIR) e espectrocopia Raman. O comportamento magnético das NP foi caracterizado por magnetometria de gradiente de força alternada (AGFM) e espectroscopia Mössbauer. Os resultados revelaram que as NP de óxido de ferro são tipicamente constituídas por magnetita ( ) revestida com AO e PEG e com um tamanho médio de cristalito entre 4,6 e 19,2 nm, calculado através da equação de Scherrer. O AGFM mostrou que as propriedades magnéticas das partículas foram mais eficientes para as NP com revestimento, do que com as NP sem revestimento, e o valor de magnetização de saturação (M) para a revestida com PEG foi maior quando comparado com a revestida com AO. A espectroscopia Mössbauer foi utilizada para confirmação do óxido de ferro como , para estimar tamanho de partícula quando os espectros são medidos a baixa temperatura e para análise do comportamento superparamagnético das partículas. / This work investigates the obtained nanoparticles (NP) iron oxide by coprecipitation stabilization with surfactants and characterize the morphology and magnetic behavior. Currently, the NP are being widely used for biomedical applications such as contrast in medical imaging and drug delivery system. In the synthesis of NP were investigated parameters such as the reaction temperature, the pH and stirring speed. The stability study compared two different surfactants: oleic acid (OA) and polyethylene glycol (PEG). The NP were characterized by X-ray diffraction (XRD), and morphologically by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), which also provided a distribution of particle size, ranging from 5 nm and 10.23 nm. The interaction between the iron oxide and their coatings was characterized by infrared spectroscopy (FTIR) and Raman spectroscopy. The magnetic behavior of NP was characterized by magnetometry alternating gradient force (AGFM) and Mössbauer spectroscopy. The results show that the NP iron oxide are typically comprised of magnetite ( ) coated with PEG and AO and a crystallite size between 4.6 and 19.2 nm calculated by the Scherrer equation. The AGFM showed that the magnetic properties of the particles were more efficient for the NP uncoated than to NP coated, and the value of saturation magnetization (M) to coated with PEG was higher when compared to coated AO. Mössbauer spectroscopy was used to confirm the iron oxide as , to estimate the size of particle where the spectra are measured at low temperature and to analyze the behavior of superparamagnetic particles.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2007. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-09-25T18:50:40Z No. of bitstreams: 1 purificao de ficocianina de spirulina platensis atravs de sistema aquoso bifsico e caracterizao cintica da desnaturao trmica.pdf: 1169483 bytes, checksum: 91e10f6deec4d439a925bcb5d565c5a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-12-01T01:00:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 purificao de ficocianina de spirulina platensis atravs de sistema aquoso bifsico e caracterizao cintica da desnaturao trmica.pdf: 1169483 bytes, checksum: 91e10f6deec4d439a925bcb5d565c5a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-01T01:00:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 purificao de ficocianina de spirulina platensis atravs de sistema aquoso bifsico e caracterizao cintica da desnaturao trmica.pdf: 1169483 bytes, checksum: 91e10f6deec4d439a925bcb5d565c5a5 (MD5) Previous issue date: 2007 / A microalga Spirulina platensis apresenta em sua biomassa compostos de alto valor agregado como a ficocianina, um pigmento azul usado como corante natural na indústria alimentícia e de cosméticos e de grande interesse na indústria farmacêutica devido as suas propriedades terapêuticas, fatos estes que tornam sua obtenção com alto grau de pureza e sua caracterização uma possibilidade atraente. A presente dissertação teve como objetivos estudar e otimizar o processo de purificação do extrato aquoso de ficocianina de Spirulina platensi, com e sem células, por Sistema Aquoso Bifásico (SAB) polietilenoglicol (PEG)/fosfato de potássio variando-se a massa molar do polímero, 1500, 4000, 6000 ou 8000 Da, assim como estudar a cinética de desnaturação térmica do extrato aquoso de ficocianina, avaliando sua estabilidade entre 50 e 65°C para valores de pH entre 5 e 7 e estabelecer o modelo cinético para cada uma das situações propostas. Verificou-se que o pH 6 proporcionou a melhor purificação da ficocianina que se concentrou na fase de topo, rico em PEG, em todos sistemas estudados. A análise de efeitos, realizada através de quatro planejamentos fatoriais completos (22 ensaios + 3 pontos centrais), evidenciou que o aumento do percentual de sal causou um incremento no fator de purificação e o inverso ocorreu para o percentual de PEG. A otimização do processo de purificação através de quatro planejamentos fatoriais completos tipo delineamento central composto rotacional (DCCR) (22 ensaios + 4 pontos axiais + 3 pontos centrais) estabeleceu que os SABs compostos por PEG 1500 e 8000 e fosfato de potássio, com 7 e 23% e 4 e 22,5%, respectivamente, atingiram fatores de purificação máximos de 1,6 vezes para a ficocianina, com recuperação total da proteína no primeiro e de 57% no segundo e que os formados pelos PEG 4000 e 6000, compostos ambos por 4% de polímero e 21% de sal, alcançaram fatores de purificação de 2,1 e 2,2 vezes, recuperando 100 e 73,5% da proteína-alvo. A extração e a purificação da ficocianina em SAB polietilenoglicol/fosfato de potássio pH 6 integrando essas duas etapas, composto pelo PEG 1500 alcançou valores de pureza para a ficocianina superiores aos obtidos com o sistema convencional, em todos os percentuais estudados, enquanto que para o PEG 6000, as purezas da proteína alcançadas nos ensaios do sistema convencional foram todas superiores às obtidas no outro. Os sistemas integrados compostos por 15% de PEG 1500 e 13% de fosfato de potássio e 5% de PEG 4000 e 18% de sal, alcançaram, nessa ordem, 0,73 e 0,79 de pureza (A620/A280), valores estes que classificam esta ficobiliproteína como de grau alimentar, superior a 0,7. As concentrações de ficocianina obtidas nas fases de topo desses dois sistemas respectivamente, 2,67 e 1,60 mg.mL-1, evidenciam que o sistema composto pelo PEG 4000 foi mais eficiente que os demais pois alcançou a maior pureza conjugada a maior concentração da proteína. Para a caracterização cinética da desnaturação térmica da ficocianina, o modelo foi assumido como de primeira ordem e entre 50 e 55°C, o extrato aquoso de ficocianina foi mais estável a pH 6 e entre 57 e 65°C em pH 5, sendo então, na faixa de temperaturas estudadas, mais instável a pH 7. As energias de ativação para os extratos de ficocianina foram de 87,36, 135,57 e 111,14 kcal/gmol, para os valores de pH 5, 6 e 7. A adição do agente estabilizante sorbitol, entre 10 e 50% ampliou o tempo de meiavida, provando que a descoloração da ficocianina é relacionada com a desnaturação da cadeia protéica e, através de testes estatísticos de diferença de médias, pode-se definir que ao final de 40 minutos de tratamento térmico, o extrato de ficocianina de pH 5 manteve cerca de 80% de sua concentração média relativa com adição de 30% (p/p) de sorbitol, para o pH 6, com 40% (p/p) de agente estabilizante, a concentração foi mantida em cerca de 86% e para o pH 7, a partir de 10 minutos, todas as concentrações de sorbitol adicionadas ocasionaram concentrações médias relativas de ficocianina diferentes significativamente e com 50% (p/p) de sorbitol 85% da concentração da proteína se manteve. / Spirulina platensis microalgae presents in its biomass high added value compounds like phycocyanin, a blue pigment used as a natural colorant in the food and cosmetic industry also of great interest in the pharmaceutical industry due to its therapeutic properties. These facts make obtaining it with a high purity level and its characterization an attractive possibility. The present paper aimed at studying and optimizing the purification process of the phycocyanin aqueous extract from Spirulina platensis with and without cells through aqueous two-phase systems (ATPS) polietilenoglicol (PEG)/potassium phosphate by varying the polymer molar mass, 1500, 4000, 6000 or 8000 Da, as well as studying the thermal denaturization kinetics of the phycocyanin aqueous extract by evaluating its stability between 50 and 65°C for pH values between 5 and 7 and establishing the kinetic model for each proposed situation. It was verified that the pH 6 provided the best phycocyanin purification which was concentrated in the top phase in all the studied systems. The effect analysis done for the four full factorial designs (22 trial plus + 3 central points), made clear that the increase of the salt percentage caused an increment in the purification factor and the inverse occurred for the PEG percentage. The optimization of the purification process through four full factorial design CCRD (22 trial + 4 axial points + 3 central points) established that the ATPS composed by PEG 1500 and 8000 and potassium phosphate, with 7 and 23% and 4 and 22.5%, respectively, reached maximum purification factors of 1.6 fold for the phycocyanin, with total protein recovery in the first and 57% in the second and that the ones formed by PEG 4000 and 6000, both composed by 4% of polymer and 21% of salt, reached purification factor of 2.1 and 2.2 fold, recuperating 100 and 73.5% of the target protein. The phycocyanin extraction and purification in SAB polyethylene glycol/potassium phosphate pH 6, integrating these two phases, composed by PEG 1500, reached purity values for phycocyanin higher than the ones obtained with the conventional system in all studied percentages, while for PEG 6000, all protein purities obtained in the conventional system trials were higher than the ones obtained in the other. The integrated systems composed by 15% of PEG 1500 and 13% of potassium phosphate and 5% of PEG 4000 and 18% of salt, reached, in this order, 0.73 and 0.79 of purity (A620/A280). These values classify this phycobiliprotein as of food grade, higher than 0.7. The concentrations of phycocyanin obtained in the top phases of these two systems, respectively, 2.67 and 1.6 mg.mL-1, make clear that the system composed by PEG 4000 was more efficient than the others because it reached the biggest purity along with to the highest protein concentration. For the kinetic characterization of the phycocyanin thermal denaturization, the model was assumed as of first order and, between 50 and 55°C, the phycocyanin aqueous extract was more stable at pH 6 and between 57 and 65°C at pH 5, thus, being more stable at pH 7 for the ranges of temperature studied. The activation energy for the phycocyanin extracts were 87.36, 135.57 and 111.14 Kcal/gmol for pH 5, 6 and 7 values. The addition of the sorbitol stabilizing agent between 10 and 50% increased the half-life, proving that the phycocyanin discoloration is related to the denaturization of the protein chain and, through statistical tests of average differences, it is possible to define that, at the end of 40 minutes of thermal treatment, the pH 5 phycocyanin extract kept about 80% of its relative average concentration with the addition of 30% (w/w) of sorbitol, for pH 7, with 40% (w/w) of stabilizing agent, the concentration was kept at about 86% and for pH 7, from 10 minutes on, all the sorbitol concentrations added caused significantly different phycocyanin relative average concentrations and with 50% (w/w) of sorbitol, 85% of the protein concentration was kept.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T20:50:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_FrancineRodriguesIaniski.pdf: 21588740 bytes, checksum: f2108adb21f0cc7b0e41fb1107cec657 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:50:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_FrancineRodriguesIaniski.pdf: 21588740 bytes, checksum: f2108adb21f0cc7b0e41fb1107cec657 (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / Nanoparticles are considered systems of great interest for medicine, since they can enhance the therapeutic effects of various active as anti-inflammatories, such as meloxicam. The inflammatory process is associated with several diseases. Thus, in the present study, we investigated the pharmacological action of nanoencapsulated meloxicam, pegylated or not, using diseases animal models, associated with inflammation in mice. First, to evaluate the time/response curve of meloxicam loaded-nanocapsules (NC-M) and free meloxicam (M-F) was carried out acute inflammation model (pleurisy) induced by carrageenan (Cg) in male adult Swiss mice (20-25g). Subsequently, it was performed the evaluation of NC-M and M-F effects in Alzheimer's disease (AD) model induced by β-amyloid peptide (βa) in male adult Swiss mice (20-25g). Later, in order to reduce some of challenges that hinder the use of nanoparticles in clinical practice, we tried to coat the nanocapsules with polyethylene glycol (PEG), protecting the nanoparticles from recognition by opsonin and prolonging the circulation time. Finally, we evaluated the effect of nanocapsules containing meloxicam and coated with PEG (NCPEG-M) and M-F in a Parkinson's disease (PD) model induced by the neurotoxin 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) in male adult C57/black mice (20-25g). For experimental models (pleurisy, AD and PD), mice were divided into six groups: control; induced; nano; free; induced-nano; and free-induced. The animals of control and induced groups received suspensions without meloxicam, mice belonging to nano and induced-nano groups received nanoencapsulated meloxicam (NC-M or NCPEG-M), while the animals of free and free-induced groups received free drug (M-F). Nanoencapsulated and free meloxicam were administered at dose of 5 mg/kg by gavage. In pleurisy model, it was observed that the treatment with the NC-M had a beneficial effect higher than M-F against the increase in total and differential of leukocytes, and in cytokines and of acid α-1-glycoprotein levels induced Cg in the pleural exudate. In AD, the NC-M reversed the memory and learning deficit and the changes on the Na+/K+-ATPase and cyclooxygenase (COX)-2 activities induced by βa in the hippocampus of mice, whereas the M-F only reversed the COX-2 activity. Also in this model, it was found that AD induced by βa peptide, in the short-term, is not a determining factor for reproducing the enzymatic modifications of creatine kinase, adenylate kinase and pyruvate kinase activities observed in the brains of post-mortem patients with AD. Based on the results obtained in models of pleurisy and AD, it can be seen that the NC-M showed anti-inflammatory effect. However, in order to improve the pharmacological effect of NC-M, particularly in diseases that affect the central nervous system, NC-M were coated with PEG and characterized. The NCPEG-M had an average particle diameter of 261 ± 13 nm, polydispersity index of 0.15 ± 0.07, pH values of 5.0 ± 0.2 and zeta potential values of -37.9 ± 3.2 mV. Furthermore, suspensions containing NCPEG-M provided to be highly homogeneous with a narrow size distribution with pH and zeta potential suitable. Pharmacological effect of NCPEG-M was tested in PD model. It was noted that the NCPEGM improved motor and nesting changes, and biochemical changes induced by MPTP, while the M-F had no effect. In this context, we can conclude that NC-M, pegylated or not, exhibited a superior pharmacological effect than free active in different models of diseases related to inflammation in mice. / As nanopartículas são sistemas carreadores de fármacos de grande interesse para a Medicina porque podem potencializar os efeitos terapêuticos de diversos ativos como antiinflamatórios, tais como o meloxicam. Portanto, no presente estudo foi investigada a ação farmacológica do meloxicam nanoencapsulado, peguilado ou não, em modelos animais de doenças associadas ao processo inflamatório em camundongos. Primeiramente, para avaliar a curva tempo/resposta das nanocápsulas contendo meloxicam (NC-M) e do meloxicam livre (M-L) foi realizado um modelo de inflamação aguda (pleurisia) induzido por carragenina (Cg) em camundongos adultos machos (20-25g), da linhagem Swiss. Subsequentemente, foi realizada a avaliação do efeito das NC-M e do M-L em um modelo de doença de Alzheimer (DA) induzido pelo peptídeo β-amilóide (βa) em camundongos adultos machos (20-25g), da linhagem Swiss. Posteriormente, com intuito de diminuir alguns desafios que dificultam a utilização das nanopartículas na prática clínica, buscou-se revestir as nanocápsulas com polietilenoglicol (PEG), visando proteger as nanopartículas contra o reconhecimento pelas opsoninas e assim prolongar o tempo de circulação. Por último, foi avaliado o efeito das nanocápsulas contendo meloxicam e revestidas com PEG (NCPEG-M) e do M-L em um modelo experimental da doença de Parkinson (DP) induzido pela neurotoxina 1-metil-4-fenil- 1,2,3,6-tetra-hidropiridina (MPTP) em camundongos adultos machos (20-25g), da linhagem C57/black. Para os modelos experimentais (pleurisia, DA e DP), os camundongos foram divididos em seis grupos: controle; induzido; nano; livre; nano induzido; e livre induzido. Os animais pertencentes aos grupos controle e induzido receberam suspensões sem o meloxicam, os camundongos pertencentes aos grupos nano e nano induzido receberam o meloxicam nanoencapsulado (NC-M ou NCPEG-M), enquanto os animais dos grupos livre e livre induzido receberam o fármaco na forma livre (M-L). As suspensões contendo meloxicam livre ou nanoencapsulado foram administradas na dose de 5 mg/kg pela via intragástrica. No modelo da pleurisia, observou-se que o tratamento com as NC-M apresentou um efeito benéfico superior ao ativo livre contra o aumento no número total e diferencial de leucócitos, e nos níveis de citocinas e de α-1-glicoproteína ácida induzidas pela Cg no exsudado pleural. Na DA, as NC-M reverteram o déficit de memória e aprendizado, assim como as alterações na atividade da Na+/K+-ATPase e da ciclo-oxigenase (COX)-2 induzidas pelo peptídeo βa no hipocampo dos camundongos, ao passo que o M-L reverteu apenas a atividade da COX-2. Ainda neste modelo, verificou-se que a DA induzida pelo peptídeo βa, em curto prazo, não é um fator determinante para reproduzir as alterações na atividade da creatina cinase, da adenilato cinase e do piruvato cinase observadas nos cérebros post-mortem de pacientes com a DA. Baseado nos resultados obtidos nos modelos da pleurisia e DA, pode-se observar que as NC-M apresentaram efeito anti-inflamatório. Porém, em vista de melhorar o efeito farmacológico dessas NC-M, principalmente em doenças que acometem o sistema nervoso central, as mesmas foram revestidas com PEG e devidamente caracterizadas. As NCPEG-M apresentaram um diâmetro médio de partícula de 261 ± 13 nm, um índice de polidispersão de 0,15 ± 0,07, os valores de pH de 5,0 ± 0,2 e os valores de potencial zeta de -37,9 ± 3,2 mV. Além disso, as suspensões contendo NCPEG-M apresentaram-se altamente homogêneas com estreita distribuição de tamanho, com pH e potencial zeta adequados. O efeito farmacológico das NCPEG-M foi testado no modelo de DP. Observou-se que as NCPEG-M melhoraram as alterações motoras e de nidificação, além de modificações bioquímicas induzidas pelo MPTP, ao passo que o M-L não apresentou efeito. Nesse contexto, pode-se concluir as NC-M, peguiladas ou não, apresentaram um efeito farmacológico superior ao ativo livre, em diferentes modelos de doenças associadas ao processo inflamatório em camundongos.

Orientador: Oswaldo Luiz Alves / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T03:12:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_LeandroCarneiro_M.pdf: 4937818 bytes, checksum: 780a4e27e390c1034dc79087ec5b5fb2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Apesar dos tratamentos quimioterápicos vigentes, os principais fármacos antitumorais da atualidade são utilizados em doses limitadas, pois não possuem especificidade no combate às células cancerosas, atingindo também células sadias do corpo humano. As características hidrofóbicas de muitos desses fármacos dificulta ainda mais sua utilização. Nesse aspecto, as nanotecnologias ligadas à química e a biologia oferecem novas maneiras de superar tais barreiras em virtude do desenvolvimento de nanomateriais capazes de transportar o farmaco especificamente ao alvo biológico. No presente Projeto serão desenvolvidos nanocarreadores esféricos de sílica mesoporosa contendo grupos fenila (hidrofóbicos) em seu interior, cuja função é adsorver fármacos hidrofóbicos através de interações do tipo Van Der Walls no interior dos poros desses nanomateriais, mantendo sua integridade físico-química e, liberando-os posteriormente, às células alvo de maneira específica. Para otimização desses sistemas, faz-se necessário funcionalizar a superfície externa das nanopartículas com o polietilenoglicol (PEG), de modo a camuflá-las do sistema imunológico e evitar efeitos biológicos indesejáveis. Portanto, propõe-se nesse Projeto a funcionalização externa das nanopartículas porosas de sílica com PEGs com cadeias poliméricas curtas e longas, avaliar sua influência na hemólise de células vermelhas do sangue e seu comportamento físico-químico em diferentes meios potenciais de aplicação / Abstract: Despite existing chemotherapy treatments, the main antitumor drugs nowadays are used in limited doses because they have no specificity in fighting cancer cells, affecting healthy cells of the human body . The hydrophobic characteristics of many of these drugs further complicates their use. In this context, nanotechnology related to chemistry and biology offer new ways to overcome these barriers due the development of nanomaterials capable of carrying the pharmaco specifically to the biological target. In this Project spherical mesoporous silica nanocarriers will be developed containing phenyl groups ( hydrophobic ) in its interior , whose function is to adsorb hydrophobic drugs inside the pores through interactions like Van Der, maintaining its physical and chemical integrity and subsequently releasing the latter to target cells in a specific manner. To optimize these systems, it is necessary to functionalize the outer surface of the nanoparticles with polyethylene glycol (PEG) in order to camouflage them from the immune system and prevent undesirable biological effects. Therefore, it is proposed the outer functionalization of porous silica nanoparticles with PEG with short and long polymer chains , evaluate its influence on hemolysis of red blood cells and their physical and chemical behavior and potential application in different ways / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestre em Química