Neste trabalho foram estudadas as propriedades espectroscópicas do íon európio trivalente complexado à componentes da família das tetraciclinas, a clorotetraciclina, oxitetraciclina e metaciclina, em presença de peróxido de hidrogênio e peróxido de uréia. Para isso foram obtidos os parâmetros ópticos de absorção, emissão, tempo de vida e construídas curvas de calibração para os espectros de luminescência. Realizaram-se experimentos com compostos inorgânicos juntamente com os complexos a fim de verificar a interferência dos mesmos. Também foram realizados estudos para determinação de glicose utilizando os complexos európiotetraciclinas como biossensor. Os resultados mostram que os complexos európiotetraciclinas apresentam um espectro de emissão bem definido na região do visível e, na presença de peróxido de hidrogênio ou peróxido de uréia, há um aumento sensível na luminescência e tempo de decaimento. Assim, os complexos európiotetraciclinas estudados podem ser utilizados como biossensores para determinação dos peróxidos de hidrogênio e uréia, sendo um método realizado em temperatura ambiente, direto e de baixo custo. Um método indireto para determinação de glicose foi estudado através da adição da enzima glicose oxidase aos complexos európiotetraciclinas na presença de glicose no qual há como produto o peróxido de hidrogênio. / In this work were studied the spectroscopic properties of trivalent europium ion complexed with components of tetracycline family, chlorotetracycline, oxytetracycline and metacycline, in the presence of hydrogen peroxide and urea peroxide. Optical parameters were obtained such as absorption, emission, lifetime and calibration curves were constructed for luminescence spectra. Experiments were carried out with both inorganic compounds and europium-tetracyclines complexes in order to verify possible interferences. Studies for glucose determination were also described using europium-tetracyclines complexes as biosensors. Results show that europiumtetracyclines complexes emit a narrow band in the visible region and, in the presence of hydrogen peroxide or urea peroxide there is a greater enhancement in their luminescence and lifetime. Thus, europium-tetracyclines complexes studied can be used as biosensors for hydrogen and urea peroxides determination as a low cost and room temperature method. An indirect method for glucose determination was studied by adding glucose oxidase enzyme in europium-tetracyclines complex in the presence of glucose promoting as product hydrogen peroxide.

O nitrogênio desempenha função essencial na fisiologia das leveduras e em fermentações com alta concentração de açúcares propicia maior rendimento, eficiência e produtividade, além de proteger as células de levedura dos estresses osmóticos provocados pelas altas concentrações de açúcar e de etanol. Com o objetivo de verificar a influência da suplementação nitrogenada nos parâmetros fermentativos, mostos contendo caldo de cana concentrado a 25, 30 ou 35° Brix e suplementados ou não com ureia (16 mM) ou fosfato de amônio (24 mM), foram fermentados a 30°C por leveduras Saccharomyces cerevisiae (linhagens PE-2 ou CAT-1) em 6 ciclos consecutivos de 24h. Ao final de cada ciclo, foram analisados: a massa úmida (biomassa) por pesagem após a centrifugação; a viabilidade celular pelo método de coloração com eritrosina e a concentração de etanol em densímetro digital (Anton Paar DMA 4500), após destilação das amostras por arraste de vapor em destilador Tecnal TE-012 e açúcar por cromatografia líquida (HPLC). A concentração de nitrogênio total utilizável foi determinada pelo método da ninidrina, utilizando glicina como padrão. Em mosto contendo 30°Brix, a linhagem CAT-1, produziu teores de etanol, em média, de 12,9, 17,1 e 14,4% (v/v), respectivamente, nos tratamentos controle (T1) ou suplementado com ureia (T2) ou fosfato (T3). Nesta condição, a linhagem PE-2, produziu 14,9 (T1), 15,8 (T2) e T3 15,8% (v/v) e a massa úmida da CAT-1 aumentou de 7% para 16%, na presença de fosfato. Na fermentação do mosto 35°Brix, pelas duas linhagens, a suplementação com fosfato (T3) propiciou maior produção de etanol, aumento de massa úmida e manutenção da viabilidade celular. A levedura CAT-1, no tratamento com 30° Brix, produziu mais glicerol no tratamento com fosfato de amônio sendo quase 1g de glicerol por cada 1g de biomassa produzida. A suplementação com ureia teve efeitos benéficos na fermentação VHG possibilitando uma produção maior de etanol, e uma produção menor de glicerol face às outras suplementações nitrogenadas. / Nitrogen plays an essential role in the physiology of yeast and fermentation of high concentration sugars. It provides higher yield, efficiency and productivity, as well as protects yeast cells from osmotic stress caused by high concentrations of sugar and ethanol. To evaluate the influence of nitrogen supplementation on fermentative parameters, must containing concentrated sugarcane juice to 25, 30 or 35°Brix and supplemented or not with 16 mM urea or 24 mM ammonium phosphate were fermented at 30°C by PE-2 or CAT-1 yeast strains of Saccharomyces cerevisiae into 6 consecutive cycles of 24h. At the end of each cycle, cell viability by staining with erythrosine method, wet mass (biomass) by weighing; and the ethanol concentration in digital densitometer, after samples distillation were analyzed. The concentration of total usable nitrogen was determined by the ninhydrin using glycine as standard. In 30°Brix wort, CAT-1 strain produced averaged 12.9, 17.1 and 14.4% (v/v) of ethanol concentration, respectively, in the (T1) control or with (T2) urea or (T3) phosphate supplemented treatments. In this condition, the PE-2 strain produced 14.9 (T1), 15.8 (T2) and T3 15.8% (v / v) and the wet weight of CAT-1 increased from 7% to 16%, in the presence of phosphate. In the fermentation of the must 35°Brix by the two strains, supplementation with phosphate (T3) led to increased ethanol production, increased wet weight and maintenance of cell viability. CAT-1 strain, in 30°Brix, produced more glycerol upon treatment with ammonium phosphate being about 1 g glycerol per 1 g of biomass produced. Supplementation with urea had beneficial effects on VHG fermentation enabling increased production of ethanol, and a lower production of glycerol against other nitrogen supplementation.

No presente trabalho foi sintetizada a 13CO(15NH2)2, enriquecida em 13C e/ou 15N, a partir da reação entre 13CO, 15NH3, S e CH3OH (meio líquido), sob baixa pressão e temperatura, com simultânea produção de H2S. A reação ocorreu em reator de aço inoxidável, revestido internamente com politetrafluoretileno. Inicialmente, adicionou-se S no interior do reator. Na sequência, esse foi fechado e, sob pressão reduzida (10-3 MPa) e temperatura de 4 ºC, transferiu-se o CH3OH, H2S, 15NH3 e 13CO. Logo após, o reator foi colocado em um sistema de aquecimento (100 ºC), sob agitação mecânica. Ao final do tempo de reação (150 min.), desligou-se o aquecimento e o reator foi resfriado (± 25 ºC). Os gases resultantes do processo de síntese como 15NH3 e H2S foram recuperados em soluções de H2SO4 e outra com H2O2:NaOH. Em seguida, abriu-se o reator e removeu-se a mistura (13CO(15NH2)2, CH3OH e S) que foi submetida a procedimentos (filtração à vácuo, purificação química (CH3COCH3) e física (resinas catiônica e aniônica) para retirada de impurezas. Após, a 13CO(15NH2)2 foi cristalizada (50 ºC) e realizaram-se análises físico-químicas (teor (%) de N, ponto de fusão (ºC), teor (%) de biureto, análise multielementar (mg/kg)), microbiológicas (bactérias, fungos e leveduras) e isotópicas (% em átomos de 13C e/ou 15N). No entanto, as análises isotópicas foram realizadas em um espectrômetro de massas ATLAS-MAT, modelo CH4 (determinações absolutas), com admissão de amostras já convertida na forma gasosa. Desta forma, a obtenção do 13CO2 e 15N2 foi realizada utilizando o método via seca, onde a amostra de 13CO(15NH2)2 foi oxidada com CuO à 550 ºC em tubos de vidro (borossilicato), sob vácuo. Em seguida, os gases (15N2, 13CO2 e H2O), foram conduzidos por uma linha sob baixa pressão (10-3 MPa), acoplada on line ao sistema de admissão do espectrômetro. Esse procedimento tem a finalidade de eliminar as impurezas (interferências isobáricas) e vapor de H2O, utilizando-se da criogenia, admitindo-se o 13CO2 e/ou 15N2 ao espectrômetro para análise. Com o sistema proposto, envolvendo a reação entre 15NH3, 13CO e S (6.13, 1,12 e 1,28 g, respectivamente), tendo ainda, 40 mL de CH3OH e 40 mg de H2S, foi possível obter, em média, 1,96 g de 13CO(15NH2)2 (rendimento de 81,97 %). O processo completo, por batelada, demanda um tempo de oito a doze horas de trabalho, dependendo da fonte isotópica. A 13CO(15NH2)2 sintetizada apresentou boa qualidade físico-química (46,2 % de N, ponto de fusão de 132,5 ºC, 0,55 % de biureto e teor (mg/kg) de elementos abaixo da concentração permitida pelo órgão fiscalizador) e microbiológica (< 10 UFC/g para bactéria, fungos e leveduras). Os resultados obtidos das determinações isotópicas de N e/ou C (% em átomos de 15N e/ou 13C) indicam a viabilidade do método analítico, não sendo verificada interferência nos níveis isotópicos. A utilização do sistema on line acoplado ao espectrômetro de massa proporcionou maior velocidade analítica e facilidade no preparo das amostras para determinação isotópica de C e/ou N. Ainda os custos de produção da 13CO(15NH2)2, enriquecida em 13C e/ou 15N, mostraram-se competitivo com os valores (preço FOB) de comercialização no mercado internacional / In the present work 13CO(15NH2)2 was synthesized from 13CO, 15NH3, S and CH3OH reaction, at low pressure and temperature, with simultaneous H2S production. The reaction proceeded in a stainless steel reactor, internally lined with polytetrafluoroethylene. Initially, S was added to the reactor and, after its shutting, under reduced pressure (10-3 MPa) and 4 °C, CH3OH, H2S, 15NH3 and 13CO were shifted. The reactor was placed in a heating system (100 °C), under magnetic stirring. At the end of the reaction (150 minutes), the heating was turned off and the reactor was cooled (± 25 °C). The resulting synthesis gases, like 15NH3 and H2S, were recovered in H2SO4 and H2O2:NaOH solutions. The mixture (13CO(15NH2)2, CH3OH and S) was removed and subjected to processes for removal of impurities (vacuum filtration, chemical and physical purification (CH3COCH3 and cationic and anionic resins, respectively)). The 13CO(15NH2)2 was crystallized (50 °C) and physico-chemical (N content (%), melting point (°C), biuret content (%), multielemental analysis (mg kg-1)), microbiological (bacteria, fungi and yeasts) and isotopic (13C and/or 15N atoms %) analyses were carried out. The 13C and/or 15N analyses were performed using an ATLAS MAT-CH4 mass spectrometer (absolute determinations), with converted samples admission into gaseous form. Thus, 13CO2, and 15N2 was obtained through dry process, where 13CO(15NH2)2 sample was oxidized with CuO at 550 ºC in borosilicate glass tubes, under vacuum. The gases (15N2, 13CO2 and H2O) were led by a line under low pressure (10-3 MPa), on-line coupled with the intake system of the mass spectrometer. This procedure aimed to eliminate impurities (isobaric interferences) and H2O vapor, using cryogenics, admitting 13CO2 and 15N2 into the spectrometer for analysis. With the proposed system, involving the reaction among 15NH3, 13CO and S (6.13, 1.12 and 1.28 g, respectively), and further 40 mL of CH3OH and 40 mg of H2S was possible to obtain, on average, 1.96 g of 13CO(15NH2)2 (81.97 % of yield). The entire process, in batches, demands eight to twelve hours, depending on the isotopic source. The 13CO(15NH2)2 showed good physico-chemical (46,2 % of N, 132,5 ºC of melting point, 0,55 % of biuret and elements content (mg kg-1) lower than acceptable limits by legislation) and microbiological quality (< 10 CFU g-1 for bacteria, fungi and yeasts). The results of 15N and/or 13C isotopic determinations indicated the feasibility of the analytical method, with no isotopic level interference. The use of the on-line system coupled with mass spectrometry provided greater analytical speed and ease of sample preparation. The production costs of 13CO(15NH2)2 were competitive with FOB values in the international market

Na busca de alternativas para mensurar a emissão foliar de amônia (NH3) e minimizar as perdas de N-NH3 em pastagens, foram realizados três trabalhos. Os dois primeiros com objetivo de verificar se o absorvedor com espuma, já utilizado na quantificação da volatilização de N-NH3, também é eficiente para mensurar a emissão foliar, sem causar alterações no processo de perda de nitrogênio. O terceiro trabalho, realizado em pastagem de capim Colonião (Panicum maximum Jacq. cv. Colonião) no verão, inverno e primavera, avaliou o efeito da aplicação de lâminas de água, após a adubação com uréia, sobre as perdas de N-NH3 do solo por volatilização e emissão foliar. O absorvedor de amônia com espuma não causa alteração no processo de perda de N-NH3 e colocado 1 cm acima das folhas superiores, é efetivo em capturar o N-NH3 perdido por emissão foliar da pastagem, quando se fertiliza em superfície com nitrato de amônio e uréia. A aplicação de água imediatamente após a adubação com uréia é eficiente para reduzir as perdas de NNH3 por volatilização. No verão, a aplicação de 3,2 mm de água foi suficiente para reduzir as perdas de N-NH3 para menos de 3,1 % do N aplicado, enquanto na ausência de irrigação ocorreram perdas de 30,5%. A taxa de volatilização é influenciada pela quantidade de água disponível no solo, sendo baixa quando a uréia é aplicada em solo seco ou quando o solo seca rapidamente, mesmo que a temperatura ambiente seja elevada. A emissão foliar de N-NH3 não foi influenciada pela aplicação ou não de água, após a adubação com uréia. / In search of alternatives to measure ammonia (NH3) foliar emission and minimize N-NH3 losses in pasture three research works were accomplished. The two first works aimed at checking whether or not the foam absorber, which was already used to quantify N-NH3 volatilization, is also efficient to measure foliar emission without interfering in nitrogen loss process. The third one was performed in Panicum maximum Jacq. cv. Colonião pasture during three different seasons and evaluated the use of irrigation levels after urea fertilization on N-NH3 losses through volatilization and foliar emission. The ammonia foam absorber does not alter N-NH3 loss process and when place at height of 1 cm from the upper leaves it is effective in capturing N-NH3 lost through foliar emission when fertilization is done superficially with ammonium nitrate and urea. Water application immediately after fertilization is efficient to reduce N-NH3 losses through volatilization. During summer the use of 3.2 mm water was enough to decrease N-NH3 loss to less than 3.1% of applied N, while the lack of irrigation caused 30.5% losses. Volatilization rate is influenced by the quantity of water available in the soil, being low when urea is applied to dry soil or when the soil dries fast even if the environment temperature is high. N-NH3 foliar emission was not influenced by water application after urea fertilization.

O aumento populacional verificado em escala mundial remete a necessidade do aumento da produção de alimentos, fibras e energia e, neste cenário, a prática da adubação como aporte de nutrientes ao solo ganha destaque para atender essas necessidades. Nesse contexto, a adubação nitrogenada, por fornecer nitrogênio, elemento fundamental ao desenvolvimento das plantas e à manutenção e aumento da produtividade, destaca-se com o uso da ureia. A ureia é o principal fertilizante sólido em âmbito mundial, ocupando metade da matriz dos nitrogenados tanto no Brasil como no mundo, possui alta concentração de N e preço mais atrativo por unidade do nutriente, porém esta sujeita a perdas, das quais a volatilização de amônia é o principal fator da baixa eficiência nas adubações. Como alternativa a minimização dessas perdas, tem-se hoje o desenvolvimento de produtos denominados fertilizantes de eficiência aumentada. Dentre esses, uma opção é o recobrimento da ureia com polímeros, resultando em proteção física do insumo. O objetivo foi estudar a dinâmica de fertilizante nitrogenado de liberação gradual avaliando a longevidade e suas perdas por volatilização de amônia. O experimento foi conduzido no município de Batatais- SP, de Novembro de 2011 a Fevereiro de 2012, utilizando Latossolo Vermelho-Amarelo. Foram utilizados 5 tratamentos de ureia recoberta com diferentes porcentagens de resina de poliuretano, mais um tratamento de ureia sem recobrimento para fins de comparação. As porcentagens de recobrimento utilizadas correspondem ao número de dias esperado para a liberação do nutriente sendo: 3,70% (30 dias), 4,55% (60 dias), 5,40% (90 dias), 7,10% (150 dias) e 8,80% (250 dias). Experimentos semelhantes foram instalados em condições laboratoriais de ambiente controlado (25 ± 2°C), e em casa de vegetação, simulando condições de aplicação em superfície e enterrada. Para o experimento de volatilização, foi utilizado o sistema fechado dinâmico, capturando a amônia volatilizada em coletores contendo solução ácida e, esta solução foi analisada em sistema FIA determinando a quantidade de N perdida. Em relação ao experimento de longevidade, foi desenvolvido sistema de análise destrutiva, colocando os tratamentos em sachês porosos e alocando-os em superfície e enterrados a 5 cm no solo. Para ambos os experimentos foram realizadas coletas periódicas, analisando as amostras e traçando gráficos relativos à volatilização da amônia, a faixas de liberação e potencial de longevidade dos tratamentos. O recobrimento da ureia com polímero de poliuretano apresentou redução na volatilização com porcentagens acima de 7%, além de causar atraso nos picos de volatilização. Quanto à longevidade, o recobrimento do fertilizante resultou em liberação gradual do nutriente com dinâmica exponencial, podendo ser traçadas faixas de liberação e potenciais de longevidade dos tratamentos. A aplicação superficial dos tratamentos obteve melhores resultados de liberação/longevidade. Os fatores temperatura e umidade interferem diretamente na volatilização da amônia, na velocidade de liberação e na longevidade dos fertilizantes recobertos com poliuretano. Pesquisas envolvendo este tipo de tecnologia são necessárias, pois além do estabelecimento de metodologias padrão, aplicáveis a estes produtos ou grupos dos mesmos, em rotinas de laboratório, pode-se obter melhor caracterização, entendimento e classificação desses novos materiais. / The worldwide population increase leads to necessity to increase food, fiber and energy production and, under this scenario, fertilizer applications like supply of nutrients to the soil, is highlighted to meet those needs. In this context, nitrogen fertilization, to provide nitrogen, essential element for plant development and maintenance and increased productivity, stands out with the urea use. Urea is the main solid fertilizer worldwide, occupying half of the matrix of nitrogen both in Brazil and in the world, has a high concentration of N and an attractive price per unit of nutrient, but is subject to losses, which the volatilization ammonia is the main factor in the low efficiency of fertilization. As alternative to minimize these losses, currently we have the development of products denominated increased efficiency fertilizer, which focus on urea coatings using polymers resulting in physical protection of the material. The objective was to study the dynamics of nitrogen fertilizer gradual release bu means of evaluating their longevity and losses by volatilization. The experiment was conducted in the municipality of Batatais-SP, extending from November 2011 to February 2012, using a Oxisol. Five treatments of coated urea with different percentages of a polyurethane resin were used, aswell a urea treatment without coating for comparison purposes was used too, the percentages used remitted expected number of days for the release of the nutrient was: 3.70% (30 days) 4.55% (60 days) 5.40% (90 days) 7.10% (150 days) and 8.80% (250 days). Similar experiments were assembled in a controlled environment (25 ± 2 ° C) and under greenhouse conditions simulating application in surface and buried. For the volatilization experiment, we used the closed system dynamic, capturing the volatilized ammonia in collectors containing acidic solution, and this solution was analyzed in FIA system in order to determine the amount of N lost. In relation to the longevity experiment, a destructive analysis system was used, placing the treatments in porous sachets and placing them on the surface and buried 5 cm into the soil. For both experiments samples were collected and analyzed periodically allowing plotting graphs for ammonia volatilization, release bands and potential longevity of the treatments. The urea coating with polyurethane polymer decreased the volatilization with percentages above 7%, besides causing a delay in the peak of volatilization. As for longevity, the fertilizer coating resulted in a gradual release of the nutrient presenting a release dynamic exponential and can be traced release bands and potential longevity treatments. Surface application of the treatments resulted in better results of release / longevity. The factors temperature and humidity affects directly ammonia volatilization, speed and longevity of release fertilizer coated with polyurethane. Additional research in this field is required, in addition to establishing standard methodologies to be used in routine laboratory in order to obtain a better characterization, classification and understanding of these new materials.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de biossensores de pH, ureia e glicose, utilizando óxidos como plataforma para a parte seletiva. Os filmes finos de óxidos condutores foram produzidos por diferentes técnicas de deposição, como spin-coat, dip-coat, spray-pyrolysis e casting. Os materiais fabricados foram AZO e TiO2, ambos depositados sobre substratos de FTO, ITO ou vidro hidroflilizado. O número de camadas foi variado para cada técnica e as caracterizações morfológicas e estruturais foram feitas por MEV, DRX e FTIR. As caracterizações elétricas foram feitas por EGFET e voltametria cíclica. Os filmes foram testados como sensores de pHs na faixa de 2 a 8. O filme depositado com AZO em substrato de FTO pela técnica de spray-pyrolysis apresentou melhor resposta, com sensibilidade de 31,7 mV/pH entre toda a faixa de pHs do 2 ao 8. Já para os filmes de TiO2, o filme produzido por dip-coat com 5 camadas em substrato de FTO apresentou sensibilidade de 37,8 mV/pH entre a faixa de pHs de 2 a 8. Paralelamente, os filmes tiveram suas superfícies funcionalizadas com proteínas como urease ou glicose oxidase. Neste caso, os dispositivos foram testados entre as concentrações de 5 a 200 mg/dL de ureia e glicose. Como biossensor de ureia, o filme de TiO2 depositado por spin-coat com 5 camadas em substrato de FTO apresentou a maior sensibilidade, com valor 3,32 mV/(mg/dL) entre as concentrações de 5 a 120 mg/dL. Para os filmes estudados como biossensores de glicose, o melhor resultado também foi obtido pelo filme de TiO2 depositado por spin-coat com 5 camadas em substrato de FTO, apresentando sensibilidade em torno de 6,18 mV/(mg/dL) entre as concentrações de 5 a 200 mg/dL. Alguns resultados encontrados foram iguais ou melhores aos encontrados na literatura vigente, mesmo que os dispositivos ainda são passíveis de otimização. / This study presents the development of pH, urea and glucose biosensors, by the use of oxides as the base of the sensing membrane. Conducting oxide thin films were prepared by different deposition techniques, such as spin-coat, dip-coat, spray-pyrolysis, and casting. AZO and TiO2 were produced and coated onto FTO, ITO and glass substrates. The number of layers were changed for each deposition technique, and the surface characterizations were made by SEM, XRD and FTIR, while the electrical characterizations were performed with an EGFET device and cyclic voltammetry. The samples were used as pH sensors in the pH range from 2 to 8. The AZO thin film onto FTO substrate deposited by spray-pyrolysis deposition technique presented sensitivity as 31.7 mV/pH for the total pH range from 2 to 8. TiO2 thin films, produced by dip-coat deposition technique with 5 layers onto FTO substrate presented 37.8 mV/pH as sensitivity, for the same pH range. All the films have their surfaces immobilized with proteins as urease or glucose oxidase. In this case, the samples were performed in different concentrations of urea or glucose, respectively, from 5 to 200 mg/dL, for both. Urea biosensors presented good results for measurements performed with the same sample as well as performed with individuals samples, for all the concentrations range. Spin-coated TiO2 thin films with 5 layers onto FTO substrates presented 3.32 mV/(mg/dL) as sensitivity from 5 to 120 mg/dL urea concentrations, while for glucose biosensors presented 6.18 mV/(mg/dL) for the same film between the glucose concentration range from 5 to 20 mg/dL. Some results were equal or better than the results in current literature, even the films are still capable of optimization.

A urease vem sendo cada vez mais caracterizada como uma enzima muito importante na hidrólise da uréia, fornecendo nitrogênio para a planta. Estudos anteriores realizados no Laboratório de Fisiologia Vegetal do IBUSP demonstraram a preferência da bromélia Vriesea gigantea pela absorção de uréia e a localização da urease nas membranas e citoplasma. Evidências recentes apontam também para uma possível utilização do carbono a partir da uréia, possivelmente explicando a grande afinidade que esta bromélia tem por esse composto nitrogenado. Essa capacidade da uréia fornecer também carbono à planta poderia desempenhar uma estratégia importante sob condições que limitam a entrada de CO2 atmosférico pelos estômatos, como no caso da deficiência hídrica. Atualmente conhece-se muito pouco sobre o ciclo diurno da atividade da urease nas plantas e particularmente em folhas de Vriesea gigantea sob limitação de água. Imagina-se que numa condição de escassez d\'água e, portanto, aumento do fechamento estomático, a uréia seria muito importante, tanto como fonte de nitrogênio (N) quanto de carbono. Isso acarretaria possivelmente numa preferência ainda maior por essa fonte orgânica de N na natureza. Folhas destacadas de Vriesea gigantea foram submetidas ao déficit hídrico por polietilenoglicol (PEG) 6000 por 8 dias, para garantir a limitação da entrada de CO2 por meio do fechamento estomático. Ao mesmo tempo, foram feitas análises nas diferentes porções foliares (ápice, mediana e base) do teor relativo de água, de ácidos orgânicos e das atividades das enzimas fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC) e malato desidrogenase (MDH), visando caracterizar se houve aumento da expressão do CAM durante o estabelecimento do déficit hídrico. Também foi fornecida uréia dissolvida na solução de PEG como fonte nitrogenada, e o ciclo de atividade da urease foi comparado aos resultados obtidos onde as folhas estiveram numa condição hídrica favorável (uréia dissolvida em água). Foi feita também a localização intracelular do CO2 (gerado pela atividade dessa enzima) por meio de reação específica de precipitação do CO2, cuja visualização foi realizada em microscópio eletrônico de transmissão. Após 8 dias de escassez hídrica, o teor de água da região basal das folhas caiu significativamente, ao contrário das regiões mediana e apical, sendo que a adição de uréia no oitavo dia na solução não alterou esse padrão. Após o período de oito dias de exposição ao PEG, a porção apical mostrou um aumento significativo na atividade PEPC e acúmulo noturno de citrato e malato, sendo esse último o principal ácido acumulado. Esses resultados indicaram que a porção apical de folhas destacadas pode aumentar a expressão do CAM quando submetida à falta d\'água. Adicionalmente, os resultados obtidos para as folhas mantidas em solução de PEG mostraram um aumento significativo da atividade da urease na porção apical no período noturno. Conjuntamente observou-se um maior acúmulo do CO2 proveniente da quebra da uréia nas regiões próximas aos cloroplastos, vacúolos e paredes, indicando que provavelmente o gás carbônico esteja sendo utilizado. Numa condição em que o CO2 é um fator limitante para a planta, a uréia poderia ser de grande importância ecofisiológica. Portanto, sugere-se que a uréia além de ser uma fonte nitrogenada, seja também uma fonte de carbono para as bromélias com tanque / Urease is a very important enzyme in the hydrolysis of urea, providing nitrogen to the plant. Previous studies developed in our Laboratory-IBUSP showed the preference of the epiphytic tank-bromeliad, Vriesea gigantea, for urea as a nitrogen source, and the localization of urease in the plasma membranes and cytoplasm of leaf cells. Recent evidences obtained also in our laboratory suggested a possible use of the CO2 generated by hydrolysis of urea. Even with these results, it is not known yet if in a water shortage situation the plant would possess an even higher preference for urea (reflected by an increase of urease activity), as in this situation the stomata are closed and the influx of atmospheric CO2 into the plant is limited. The analyses were made in three different leaf portions: apex, middle and basal. With the aim of characterizing the photosynthetic state of the leaf, was measured the relative water content, nocturnal organic acid storage, and enzymatic activities of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) and malate dehydrogenase (MDH). In addition, after 8 days of drought (by exposure to a solution containing 30% of polyethylene glycol - PEG), the detached leaves were treated with urea, and the urease activity and CO2 accumulation by cytolocalization were measured. The apical portion showed a significant increase of PEPC activity and nocturnal storage of citrate and malate, indicating that the apical portion is capable of increasing Crassulacean acid metabolism (CAM) expression under water shortage. In addition, in the apical portion of leaves kept in PEG and urea showed higher urease activities and CO2 accumulation at night than the control. CO2 buildup from urea hydrolysis was observed next to the chloroplasts and wall cells. Once in a limited CO2 situation to the plant, as is that case of water shortage, the results presented in this survey suggest that urea would be a highly important nitrogen source in the ecophysiology of plants. Therefore, besides urea being a nitrogen source, it could also be a source of carbon at least for epiphytic tank-bromeliads

Luk Chun-yin. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2001. / Includes bibliographical references (leaves 119-131). / Abstracts in English and Chinese. / ABSTRACT --- p.i / ACKNOWLEDGEMENTS --- p.iv / LIST OF FIGURES --- p.x / LIST OF TABLES --- p.xii / Chapter CHAPTER 1 --- GENERAL INTRODUCTION --- p.1 / Chapter CHAPTER 2 --- LITERATURE REVIEW --- p.6 / Chapter 2.1 --- Introduction --- p.7 / Chapter 2.2 --- Ammonia chemistry --- p.10 / Chapter 2.3 --- Ammonia metabolism and excretion --- p.11 / Chapter 2.3.1 --- Ammonia production --- p.11 / Chapter 2.3.2 --- Blood levels of ammonia --- p.12 / Chapter 2.3.3 --- Ammonia Excretion --- p.17 / Chapter 2.4 --- Urea metabolism and excretion --- p.23 / Chapter 2.4.1 --- Urea Chemistry --- p.23 / Chapter 2.4.2 --- Urea production in fishes --- p.24 / Chapter 2.4.3 --- Argininolysis --- p.25 / Chapter 2.4.4 --- Uricolysis --- p.26 / Chapter 2.4.5 --- Ornithine-urea Cycle (OUC) --- p.28 / Chapter 2.4.5.1 --- Tilapia inhabiting the highly alkaline Lake Magadi --- p.32 / Chapter 2.4.5.2 --- High Ambient Ammonia --- p.33 / Chapter 2.4.5.3 --- Air Exposure --- p.34 / Chapter 2.4.5.4 --- Toadfishes --- p.34 / Chapter 2.4.6 --- Blood urea concentration --- p.35 / Chapter 2.4.7 --- Urea excretion in fishes --- p.37 / Chapter 2.4.7.1 --- Branchial urea excretion in fishes --- p.37 / Chapter 2.4.7.2 --- Mechanisms of renal excretion in fishes --- p.40 / Chapter 2.5 --- Influence of environmental salinity on nitrogen excretion in teleosts --- p.42 / Chapter CHAPTER 3 --- BODY COMPOSITION AND UREA BIOSYNTHESIS OF SPAR US SARBA IN DIFFERENT SALINITIES --- p.46 / Chapter 3.1 --- Introduction --- p.47 / Chapter 3.2 --- Materials and Methods --- p.49 / Chapter 3.2.1 --- Experimental animals --- p.49 / Chapter 3.2.2 --- Tissue sampling --- p.49 / Chapter 3.2.3 --- Water chemistry analysis --- p.50 / Chapter 3.2.4 --- Hematological parameters --- p.50 / Chapter 3.2.5 --- Metabolite and electrolyte contents --- p.51 / Chapter 3.2.6 --- Hepatic enzymes activities --- p.51 / Chapter 3.2.6.1 --- Tissue preparation --- p.51 / Chapter 3.2.6.2 --- Carbamyl phosphate synthetases (CPSases; E.C. 2.7.2.5) --- p.52 / Chapter 3.2.6.3 --- Ornithine carbamoyl transferase (OCTase; E.C. 2.1.3.3) --- p.53 / Chapter 3.2.6.4 --- Argininosuccinate synthetase (ASS; E.C. 6.3.4.5) --- p.54 / Chapter 3.2.6.5 --- Argininosuccinate lyase (ASL; E.C. 4.3.2.1) --- p.54 / Chapter 3.2.6.6 --- Arginase (ARG; 3.5.3.1) --- p.55 / Chapter 3.2.6.7 --- Glutamate dehydrogenase (EC 1.4.1.3) --- p.55 / Chapter 3.2.6.8 --- Uricase (E.C. 1.7.3.3) --- p.56 / Chapter 3.2.6.9 --- Allantoinase --- p.57 / Chapter 3.2.6.10 --- Allantoicase --- p.57 / Chapter 3.2.7 --- Statistical analysis --- p.58 / Chapter 3.3 --- Results --- p.59 / Chapter 3.3.1 --- "Changes in hepatosmatic index, renal somatic index, muscle water and lipid content and hematological parametersin response to different salinity acclimation" --- p.59 / Chapter 3.3.2 --- Changes in serum chemistry in response to different salinity acclimation --- p.60 / Chapter 3.3.3 --- Changes in hepatic ornithine-urea cycle enzyme activitiesin response to different salinity acclimation --- p.61 / Chapter 3.3.4 --- Changes in GDHase and uricolytic enzyme activitiesin response to different salinity acclimation --- p.62 / Chapter 3.4 --- Discussion --- p.71 / Chapter 3.4.1 --- Hematological responses --- p.72 / Chapter 3.4.2 --- Muscle moisture content --- p.74 / Chapter 3.4.3 --- Circulating electrolyte levels --- p.75 / Chapter 3.4.4 --- Circulating metabolites levels --- p.77 / Chapter 3.4.5 --- Urea metabolism --- p.80 / Chapter 3.4.5.1 --- Ornithine-urea cycle enzymes --- p.80 / Chapter 3.4.5.2 --- Carbamoyl phosphate synthetase isozymes --- p.81 / Chapter 3.4.5.3 --- Uricolytic pathway and argininolysis --- p.85 / Chapter 3.4.5.4 --- Influence of salinity on urea metabolism --- p.86 / Chapter 3.4.6 --- Conclusion --- p.87 / Chapter CHAPTER 4 --- EFFECT OF SALINITY ON NITROGEN EXCRETION OF SPARUS SARBA --- p.88 / Chapter 4.1 --- Introduction --- p.89 / Chapter 4.2 --- Materials and Methods --- p.91 / Chapter 4.2.1 --- Experimental animals --- p.91 / Chapter 4.2.2 --- Experimental protocol --- p.92 / Chapter 4.2.3 --- Determination of net ammonia and urea excretion rates --- p.94 / Chapter 4.2.4 --- Statistical analysis --- p.94 / Chapter 4.3 --- Results --- p.95 / Chapter 4.3.1 --- Net ammonia-N and urea-N excretion rates --- p.95 / Chapter 4.3.2 --- Changes in net ammonia-N and urea-N excretion ratesin response to abrupt hyposmotic exposure --- p.95 / Chapter 4.3.3 --- Changes in net ammonia-N and urea-N excretion rates after exposure to amiloride for 3 hours --- p.96 / Chapter 4.3.4 --- Changes in net urea-N excretion rates in response to elevated body urea levels --- p.96 / Chapter 4.3.5 --- Changes in net ammonia-N excretion rates in response to elevated body ammonia levels --- p.97 / Chapter 4.4 --- Discussion --- p.106 / Chapter 4.4.1 --- Influence of environmental salinity on net ammonia-N and urea-N excretion rates --- p.106 / Chapter 4.4.2 --- Effects of amiloride on nitrogen excretion --- p.109 / Chapter 4.4.3 --- Effect of increased body ammonia on ammonia excretion --- p.113 / Chapter 4.4.4 --- Changes in net urea-N excretion rates in response to elevated body urea levels --- p.113 / Chapter 4.5 --- Conclusion --- p.114 / Chapter CHAPTER 5 --- GENERAL CONCLUSION --- p.115 / references --- p.119

Este trabalho apresenta a síntese de novos compostos fotoativos contendo os grupos uréia e tiouréia e suas potenciais aplicações como sensores de ânions. Os compostos sintetizados foram caracterizados pelas técnicas de FTIR, RMN de 1H e 13C, onde foi possível confirmar obtenção dos compostos. Os compostos obtidos apresentam absorção na região do ultravioleta com valores de extinção molar de acordo com as transições -*. Com objetivo de testar os novos compostos sintetizados como sensor de ânions foi realizado um estudo fotofísico na presença de diferentes ânions, sendo todos como sais de tetrabutilamônio. Esses testes também foram realizados utilizando o método de detecção visual e a espectroscopia de RMN 1H indicando que os compostos 32 e 33 apresentaram resposta colorimétrica após a adição de fluoreto. / This work presents the synthesis of novel photoactive compounds containing the urea and thiourea groups and its potential application as sensors for anions in solution. The synthesized compounds were characterized by FTIR, 1H and 13C NMR techniques. The compounds show absorption in the ultraviolet region with values of molar extinction accordingly to -* electronic transitions. In order to test the new compounds as optical sensors for anions, photophysical studies, as well as the method of visual detection and 1H NMR titration were performed in the presence of different anions as tetrabutylammonium salts. Fluoride could be successfully detected by UVVis and 1H NMR titration using compounds 32 and 33.

O uso de materiais de revestimento na agricultura se constitui em uma das mais importantes aplicações de polímeros, principalmente, no encapsulamento da ureia. Devido a seu elevado conteúdo de nitrogênio entre 44 a 46 % em massa, a ureia leva muita vantagem na adubação nitrogenada. A escolha recaiu sobre um sistema polimérico acrilato incorporando vinhaça, melaço e carbonato de cálcio (aditivo inorgânico), sendo o foco deste sistema reter e liberar, controladamente, os nutrientes. Foram feitos bio-ensaios usando três tipos de fertilizantes ureia, material comercial e ureia revestida, sendo possível avaliar o filme como um sistema de revestimento bastante eficaz. Para determinar a quantidade de íon amônio (NH4+), empregaram-se técnicas de análise simples como a micro-destilação e micro-volumetria. Além disso, foi aplicado métodos instrumentais FTIR, TG, DTG, DSC, MEV e EDX para caracterizar a estrutura e morfologia do material polimérico. Os resultados mostraram que a presença do composto inorgânico (CaCO3) no compósito, tem um papel relevante na estrutura aniônica do polímero-base, este atua na retenção de cargas opostas por interações eletrostáticas, controlando a taxa de liberação de nitrogênio como íon amônio, mostrando que o polímero revestido presenta melhor eficiência e desempenho na liberação em quanto ao polímero comercial e a ureia. A opção pela investigação de fertilizantes revestidos foi devido à relevância do tema e do impacto na sustentabilidade ambiental e econômica. / The use of coating materials in agriculture constitutes one of the most important applications of polymers, mainly in the encapsulation of urea. Due to its high nitrogen content between 44-46% by weight, urea takes much advantage in nitrogen fertilization. The choice fell on a polymeric acrylate system incorporating vine, molasses and calcium carbonate (inorganic additive), the center of this system hold and release controlled nutrients. Bioassays were performed using three types of fertilizer urea, commercial material and coated urea being possible to evaluate the film as a very effective coating system. To determine the amount of ammonium ion (NH4+) simple analysis techniques, such as micro-distillation and micro-volumetric were employed. In addition, instrumental methods, including FTIR, TG, DTG, DSC, MEV and EDX were applied to characterize the structure and morphology of the polymeric material. The results showed that the presence of the inorganic compound (CaCO3) in the composite plays an important role in the structure of anionic polymer base, it acts on the retention of opposite charge by electrostatic interaction by controlling the release rate of nitrogen as ammonium ion, showing the improved efficiency and performance of coated polymer in the release compared to the commercial polymer and the urea. The option for the investigation of coated fertilizers was due to the relevance of the issue and the impact on economic and environmental sustainability.