A biomassa vegetal, seja como produto de interesse econômico ou do ponto de vista ecológico, é estritamente dependente do processo fotossintético. O advento das técnicas de biologia molecular e transformação genética de plantas trouxe boas perspectivas para a alteração do processo fotossintético, já que pouco foi conseguido com o melhoramento vegetal tradicional. Modificações genéticas nos LHCs (estruturas responsáveis pela captação e transferência da energia luminosa) mostram-se promissoras. Plantas transgênicas de tabaco (Nicotiana tabacum, L.) que expressam o gene quimérico Lhcb1*2 de ervilha têm sido estudadas por apresentarem uma série de alterações no metabolismo fotossintético, além de um ganho genético em relação à planta selvagem original. Vários autores observaram mudanças morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e adaptativas que favorecem estas plantas em diversas condições de cultivo. Diversos experimentos foram realizados no intuito de melhor caracterizar as plantas transformadas com o gene Lhcb1*2 de ervilha. O potencial produtivo foi avaliado através da análise de crescimento e produção de massa seca. O metabolismo fotossintético foi analisado através de medidas de assimilação de CO2, fluorescência da clorofila a, metabólitos do ciclo de Calvin-Benson, glicólise e ciclo de Krebs, carboidratos (amido e sacarose) e aminoácidos. Os resultados obtidos mostram uma redução da taxa de fotorrespiração pelas plantas transgênicas. Esta redução promoveu o aumento do período de crescimento vegetativo e produção de biomassa, à semelhança do que ocorre em plantas cultivadas sob baixa pressão de oxigênio (5%) ou alto CO2. Entretanto, ao contrário do que ocorre nessas condições, a produção de sementes e o peso nas linhagens transgênicas não foram reduzidos. / Plant biomass, seen either from the economic or the ecological points of view, is highly dependent upon photosynthesys. The development of molecular biology and genetic engineering techniques brought great perspectives for the improvement of the photosynthetic process, since few progress had been achieved with traditional plant breeding. Genetic alteration of the LHCs (structures responsible for the capture and distribution of radiant energy) seems promising. Transgenic tobacco plants (Nicotiana tabacum, L.) over expressing the pea Lhcb1*2 gene have been studied. They present several alterations in the photosynthetic metabolism which lead to a genetic improvement of them in relation to the original plant. Many authors observed morphological, physiological, biochemical and adaptative changes which were benefical to these plants to diverse growing conditions. Several experiments were carried out in order to better characterize these transgenic tobacco lines. The potential for production was evaluated, via dry wight and growth rate. The photosynthetic metabolism was analyzed through CO2 assimilation, chlorophyll fluorescence, metabolites of the Calvin-Benson, glycolysis and Krebs cycles, carbohydrates (starch and sucrose) contents and amino acids. The results obtained show a reduction in photorespiration rate in the transgenic plants. Such reduction lead to on extension of the plant growing period and on enlargment of the biomass, similar to what occurs in plants growing under low O2 (5%) or high CO2 conditions. However, in contrast to what normally happens under these conditions, dry weight and seed production were not reduced in the transgenic lines.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-04T20:46:40Z No. of bitstreams: 1 DANIEL BARACUY DA CUNHA CAMPOS – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 3497658 bytes, checksum: 6dcb8085c55f4c0f3aee4733980bdacd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-04T20:46:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIEL BARACUY DA CUNHA CAMPOS – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 3497658 bytes, checksum: 6dcb8085c55f4c0f3aee4733980bdacd (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / Capes / Os resíduos lignocelulósicos são os mais abundantes no mundo e há atualmente uma preocupação mundial em aproveitá-los como matéria-prima na produção de bioetanol, sendo isso possível devido a esses resíduos serem materiais ricos em celulose. A celulose é um polímero de cadeia longa composta de um só monômero a glicose, unidos por uma ligação glicosídica β-1-4. A glicose pode ser transformada em álcool etílico via fermentação, podendo a mesma ser obtida da celulose via hidrólise enzimática ou via hidrólise ácida. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da utilização do sorgo sacarino (Sorghum bicolor L. Moench) através da hidrólise enzimática, para produção de açúcares fermentescíveis. O sorgo sacarino foi caracterizado fisico-quimicamente in natura e após as etapas de pré-tratamento através de métodos convencionais e por meio das técnicas DRX, MEV, TG, DSC, também foram realizadas análises granulométricas, ensaios de resistência a flexão e quantificação de açúcares pelo método CLAE. Foram realizadas etapas de pré-tratamento básico e ácido, cujas foram conduzidas em um reator pressurizado, assim como realizado a hidrólise enzimática, em ambos os processos foi utilizado como ferramenta um planejamento experimental 23, no qual foi avaliado o tempo, temperatura e concentração de NaOH e H2SO4 nas etapas de prétratamento, e o efeito da carga enzimática (FPU.g-1), da relação massa de sorgo/volume extrato (g.mL-1) e a rotação do shaker, para etapa de hidrólise. Foram utilizadas na hidrólise enzimática as enzimas comercias Celluclast 1.5L da Novozyme e a betaglicosidase da Proenzyme, 3,00g de substrato, temperatura de 55 °C e pH 4,8. As etapas de pré-tratamento concentraram a alfa-celulose, a qual passou de 32,75% no sorgo in natura para 66,15% no sorgo pré-tratado básico e 54,99% no sorgo pré-tratado básico seguido de pré-tratamento ácido. As análises por DRX comprovaram mudanças na cristalinidade do material e as análises por MEV mostraram modificações na morfologia do bagaço. Por meio das análises de TG/DTG e DSC foi comprovado a degradação da hemicelulose e lignina, quando se utilizou os pré-tratamentos. Através do ensaio de resistência a flexão verificou-se mudanças nas propriedades mecânicas do sorgo in natura, para sorgo após etapas de pré-tratamento. A hidrólise enzimática foi realizada no sorgo sacarino in natura e pré-tratado com NaOH, obteve-se uma concentração de glicose de 16713,7 mg.L-1 para o sorgo sacarino in natura e de 31639,3 mg.L-1 para o bagaço pré-tratado com NaOH, ambos no tempo de hidrólise de 48 horas. / The lignocellulosic residues are the most abundant in the world and currently there is a worldwide concern in reuses them as raw material in the production of bioethanol, its being possible due to these waste materials are rich in cellulose. Cellulose is a long chain polymer composed of one monomer glucose, linked by a glycosidic bond β-1-4. Glucose can be converted into ethyl alcohol via fermentation, and this can be achieved by enzymatic hydrolysis of cellulose and via acid hydrolysis. The main goal of this work was to evaluate the potential use of sweet sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) by enzymatic hydrolysis to produce fermentable sugars. The sorghum was characterized physico-chemically in nature and after completes the pretreatment steps by conventional methods and through techniques of DRX, MEV, TG, DSC, It was also held grain size analysis strength flexion assay and sugars quantification by CLAE method. The basic pretreatment steps ware performed and acid, which were conducted in a pressurized reactor, as carried out enzymatic hydrolysis in both cases it was used as an experimental planning tool, design 23, in which was evaluated time, temperature and NaOH and H2SO4 concentration, in the stages of pretreatment, and the effect of the enzyme load (FPU.g-1), the mass of sorghum / volume ratio extract (g.mL-1) and the rotation shaker for hydrolysis step. They were used in the enzymatic hydrolysis of commercial enzymes Celluclast 1.5L and Novozyme beta-glucosidase proenzyme, 3,00g substrate temperature of 55 °C and pH 4.8, The pretreatment steps concentrate alpha-cellulose, which increased from 32.75% to sorghum in nature to 66.15% in the basic pre-treated sorghum and 54.99% in the basic pretreated sorghum followed by pretreatment acid. The DRX analyzes confirmed changes in crystallinity and MEV analysis showed changes in the residue morphology. Through TG/DTG and DSC analysis was confirmed the hemicellulose and lignin degradation, when using pretreatments. Through the flexural strength assay was found that are changes in the mechanical properties of the in nature sorghum after pretreatment steps. Enzymatic hydrolysis was conducted on sweet sorghum in natura and pretreated with NaOH, obtained a glucose concentration of 16713.7 mg l-1 for sweet sorghum in nature and 31639.3 mg L-1 for the pre-treated pulp with NaOH, both in the hydrolysis time was 48 hours.

A biomassa vegetal, seja como produto de interesse econômico ou do ponto de vista ecológico, é estritamente dependente do processo fotossintético. O advento das técnicas de biologia molecular e transformação genética de plantas trouxe boas perspectivas para a alteração do processo fotossintético, já que pouco foi conseguido com o melhoramento vegetal tradicional. Modificações genéticas nos LHCs (estruturas responsáveis pela captação e transferência da energia luminosa) mostram-se promissoras. Plantas transgênicas de tabaco (Nicotiana tabacum, L.) que expressam o gene quimérico Lhcb1*2 de ervilha têm sido estudadas por apresentarem uma série de alterações no metabolismo fotossintético, além de um ganho genético em relação à planta selvagem original. Vários autores observaram mudanças morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e adaptativas que favorecem estas plantas em diversas condições de cultivo. Diversos experimentos foram realizados no intuito de melhor caracterizar as plantas transformadas com o gene Lhcb1*2 de ervilha. O potencial produtivo foi avaliado através da análise de crescimento e produção de massa seca. O metabolismo fotossintético foi analisado através de medidas de assimilação de CO2, fluorescência da clorofila a, metabólitos do ciclo de Calvin-Benson, glicólise e ciclo de Krebs, carboidratos (amido e sacarose) e aminoácidos. Os resultados obtidos mostram uma redução da taxa de fotorrespiração pelas plantas transgênicas. Esta redução promoveu o aumento do período de crescimento vegetativo e produção de biomassa, à semelhança do que ocorre em plantas cultivadas sob baixa pressão de oxigênio (5%) ou alto CO2. Entretanto, ao contrário do que ocorre nessas condições, a produção de sementes e o peso nas linhagens transgênicas não foram reduzidos. / Plant biomass, seen either from the economic or the ecological points of view, is highly dependent upon photosynthesys. The development of molecular biology and genetic engineering techniques brought great perspectives for the improvement of the photosynthetic process, since few progress had been achieved with traditional plant breeding. Genetic alteration of the LHCs (structures responsible for the capture and distribution of radiant energy) seems promising. Transgenic tobacco plants (Nicotiana tabacum, L.) over expressing the pea Lhcb1*2 gene have been studied. They present several alterations in the photosynthetic metabolism which lead to a genetic improvement of them in relation to the original plant. Many authors observed morphological, physiological, biochemical and adaptative changes which were benefical to these plants to diverse growing conditions. Several experiments were carried out in order to better characterize these transgenic tobacco lines. The potential for production was evaluated, via dry wight and growth rate. The photosynthetic metabolism was analyzed through CO2 assimilation, chlorophyll fluorescence, metabolites of the Calvin-Benson, glycolysis and Krebs cycles, carbohydrates (starch and sucrose) contents and amino acids. The results obtained show a reduction in photorespiration rate in the transgenic plants. Such reduction lead to on extension of the plant growing period and on enlargment of the biomass, similar to what occurs in plants growing under low O2 (5%) or high CO2 conditions. However, in contrast to what normally happens under these conditions, dry weight and seed production were not reduced in the transgenic lines.

Orientador: Marcos Nogueira Eberlin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T09:34:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_MairaFasciottiPinto_M.pdf: 3076235 bytes, checksum: bc4b63f365634b0b6e2e36e84cb49537 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Esta dissertação apresenta uma breve introdução sobre a técnica de mobilidade iônica acoplada a espectrometria de massas (Capítulo 1) e a discussão de resultados aplicados a três subprojetos distintos. A técnica de TWIM-MS é uma técnica de separação na qual a separação em dos íons ocorre em uma cela de mobilidade iônica e é baseada em parâmetros como a seção de choque, carga, polarizabilidade, que é a capacidade de um íon ter sua densidade eletrônica distorcida pela interação com o gás de mobilidade, além de, obviamente, da estrutura tridimensional dos íons em fase gasosa. Sobre o Capitulo 2, objetivo do trabalho em petroleômica foi desenvolver e otimizar um método para a identificação de compostos polares presentes em amostras de petróleo e seus derivados como diesel e gasolina, que fosse capaz de diferenciar amostras distintas com relação essas composições, verificando quais respostas esta técnica pode fornecer nos estudos petroleômicos. Puderam ser identificadas as classes N, O2 e NO, com excelente resolução com a técnica de TWIM-MS. Entretanto, acredita-se que algumas outras classes ainda podem ser elucidadas. O CO2 se mostrou ser o melhor gás de mobilidade a ser utilizado para a resolução destas classes. A técnica de TWIM-MS também se mostrou adequada para a caracterização de gasolina e seus aditivos, entretanto mais amostras de diesel aditivado devem ser investigadas, para se descobrir porque os aditivos não puderam ser detectados através da técnica de ESI-TWIM-MS. Com relação ao estudo das estruturas em fase gasosa dos isômeros do Corrol (Capítulo 3), podese observar que o corrorin tem a estrutura tridimensional mais compacta entre todos os isômeros, enquanto NCC4 e corrol são os isômeros com maiores seções de choque e maiores drift times. Mesmo que o norrole tenha os maiores valores previstos de CCS, seu menor momento de dipolo resulta em interações mais fracas com o gás de mobilidade, e um drift time menor do que o esperado é obtido. Uma melhor resolução entre os isômeros de corrol foi alcançada usando CO2 como gás de mobilidade. Além disso, estes isômeros podem ser diferenciados monitorando íons característicos resultantes de suas fragmentações. Em conclusão, mostrou-se que a diferenciação por TWIM-MS destas estruturas pode ser conseguida através do monitoramento das diferenças entre as suas mobilidades relativas e também pelos espectros distintos de MS/MS obtidos para cada isômero. Já o Capítulo 4, visou avaliar a separação de 4 dissacarídeos isoméricos, em que se observou que a utilização de mais gases polarizáveis, tais como o CO2 na análise realizada com o Synapt G2 permite uma resolução quase na linha de base, o que não foi possível utilizando N2 como gás de mobilidade e nem na primeira geração do equipamento comercial Synapt, mesmo usando CO2 como gás de mobilidade / Abstract: This dissertation presents a brief introduction of the technique of Ion Mobility Mass Spectrometry (Chapter 1) and also the discussion of results applied to three distinct subprojects. The technique of Traveling Wave Ion Mobility Mass Spectrometry, is a separation technique in which the separation of the ions occurs in a mobility cell and is based on parameters such as collision cross-section, charge, polarizability (the capacity of an ion to have its electronic density distorted by interaction with the drift gas) and the three dimensional structure (shape) of ions in the gaseous phase. The main goal of the work performed in petroleomics (Chapter 2), was to develop and optimize a method for the identification of polar compounds present in oil samples and its derivatives, such as diesel and gasoline. The applied method was able to differentiate oil samples based on some polar components. Classes N, O2 and NO could be identified with proper resolution with TWIM-MS technique. However, it is believed that some other classes may be elucidated. CO2 was shown to be the best drift gas to be used for the separation of these classes. The technique of TWIM-MS also proved to be suitable for the characterization of gasoline and its additives, however, more samples of additive diesel must be investigated to find out why the additives could not be detected by the technique of ESI-TWIM-MS. During the study of tridimensional structures in the gaseous phase of five Corrole isomers (Chapter 3), it was observed that significant differences in shape and charge distributions for the protonated molecules lead to contrasting gas phase mobilities, most particularly for corroin, the most "confused¿ isomer. Accordingly, corroin was predicted by DFT and collisional cross section calculations to display the most compact tridimensional structure. NCC4 and corrole, on the other hand were found to be the most planar isomers. Better resolution between the corrole isomers was achieved using the more polarizable and massive CO2 as the drift gas and contrasting labilities towards CID, allowed the prompt differentiation of some isomers. Chapter 4 aimed to evaluate the separation of four isomeric disaccharides, where it was observed that the use of more polarizable gases, such as CO2, in the analysis performed with a Synapt G2 allows almost a baseline resolution for some isomeric pairs. This was not possible using N2 as drift gas with the Synapt G2, and not with the Synapt G1 using either N2 or CO2 / Mestrado / Quimica Analitica / Mestra em Química