Neste trabalho foram estudados os fenômenos fotoinduzidos apresentados pelos vidros calcogenetos de composições: Ga IND.10Ge IND.25S IND.65 e Ga IND.5Ge IND.25As IND.5S IND.65. Estes vidros ao serem iluminados com luz que possui energia próxima a do bandgap apresentam vários fenômenos fotoinduzidos. Sendo assim um estudo sistemático em função da potência, tempo de iluminação e do comprimento de onda foi efetuado. Para energias acima da banda proibida ocorre a fotoexpansão, variação do índice de refração e fotoclareamento. Por outro lado, para energias abaixo da banda proibida não foi observada nenhuma variação do volume; no entanto foi detectado um fotoescurecimento. Estes fenômenos mostraram ser irreversíveis, visto que ao serem levados a tratamento térmico a temperatura próxima a temperatura de transição vítrea, os vidros não recuperaram sua forma original. Várias técnicas experimentais foram usadas tais como: microscopia de força atômica, perfilometria, espectro de absorção óptica, espectroscopia na região do infravermelho, espalhamento Raman, EDX, EXAFS e RBS para caracterização dos fenômenos fotoinduzidos e elucidar o mecanismo envolvido. Os resultados obtidos a partir de EXAFS, Infravermelho, RBS e EDX indicaram a incorporação de oxigênio na superfície dos vidros quebrando assim as ligações Ge-S. Foi observado que a magnitude da fotoexpansão depende da atmosfera usada durante a irradiação. Um estudo comparativo entre o vidro e o filme depositado foi realizado. Foi mostrado através de espalhamento Raman e Infravermelho que os tipos de ligações presente no filme depositado é diferente daquela do vidro original. Os mesmos fenômenos fotoinduzidos foram também detectados nos filmes depositados, os quais foram estudados e caracterizados também de maneira sistemática. Como aplicação destes fenômenos fotoinduzidos, a fotoexpansão foi usada para a produção de redes de difração. ) As medidas de eficiência de difração e as imagens de microscopia de força atômica demonstraram que a fotoexpansão cria uma rede de relevo na superfície do vidro / We report the photoinduced phenomena observed in two chalcogenide glass compositions: Ga IOGe2SS6eSGasGe2sAssS6s. These glasses present several photoinduced phenomena when exposed to light having energy comparable to bandgap energy. Systematic study has been carried out in function of power density, exposure time and wavelength. Samples exposed to energy above the bandgap the photoexpansion, photorefraction and photobleaching has been observed. Otherwise, to energy below the bandgap a photodarkening was detected without volume variation. These phenomena are irreversible since the surface does not restore the original structure when annealing to the glass transition temperature. To Characterize and understand the mechanism processes of the photoexpansíon effect, atomíc force mícroscopy, perfilometry, absorption spectra, ínfrared absorption, Raman, EDX, EXAFS and RBS has been used before and after illumination of the glass samples. The EXAFS, infrared, RBS and EDX data showed that íllumínatíon leads to an introduction of oxygen ín the glass structure breaking Ge-S intermolecular bonds followed by the formatíon of Ge-O bonds. We observed that the magnitude of the photoínduced expansíon of the GaGeS glass ís strongly dependent on the atmosphere used. Comparative study has been performed between glass and filmo Infrared and Raman data shown a different bonding behavior ín the film prepared prevíously from the glass. Under irradíation, the same photoínduced phenomenon already detected on the glass samples are observed on the thin film and also characterized systematically. As applícation of the photoinduced phenomenon, photoexpansíon effect has been used to produce díffraction gratíngs. Atomic mícroscopy images and diffractíon efficiency data indícate that photoexpansíon leads to relíef gratíng on the glass surface

O arsênio (As) é um semimetal,amplamente distribuído em toda a crosta terrestre, podendo ser encontrado em formas inorgânicas: arsenato (As5+) e arsenito (As3+) e orgânicas como a arsenobetaína (AsB), dimetil-arsênio (DMA) monometil-arsênio (MMA). As formas inorgânicas de As são mais tóxicas que as orgânicas. Patologias como hipertensão, diabetes e vários tipos de câncer estão associados com a exposição ao As inorgânico. Dentre as muitas fontes de exposição a este elemento químico, o arroz (Oryza sativa L.), tem sido destacado como uma das maiores fontes de exposição em populações não expostas diretamente ao As presente na água. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a bioacessibilidade in vitro do As presente no arroz e avaliar em camundongos Swiss o acúmulo do semimetal nos tecidos bem como, possíveis alterações nos parâmetros redox em fígado e músculo decorrente do consumo de arroz contendo As. Para isto, na primeira etapa do estudo, o cultivar de arroz BR IRGA 409 foi plantado e divido em 2 grupos onde o primeiro foi chamado de As (-) (sem adição de As no solo) e outro plantado em solo contaminado com As na concentração de 10 mg/Kg, chamado de As (+). Após a colheita, foi verificado que o arroz do grupo As (+) apresentava uma maior concentração de As total no grão. Foram realizados testes de bioacessibilidade que demonstraram uma alta bioacessibilidade do As presente no arroz, principalmente das formas inorgânicas. Foram preparadas duas rações com o arroz plantado para administrar em 2 grupos de camundongos Swiss. Após o tratamento crônico por 100 dias, os amimais foram eutanasiados e coletados órgãos para avaliar o acúmulo do metaloide. Os tecidos que apresentaram um maior acúmulo de As foram bexiga, pelo, rim, baço, testículo, pele e fígado. Além disso, foram realizadas biópsias de músculo e tecido permeabilizados e determinação de parâmetros redox. Não foram observados diferenças estatísticas nas respirações do músculo e fígado. No entanto, observou-se, um aumento na formação de espécies reativas de oxigênio no fígado no grupo As (+), na presença de piruvato. Também foi demonstrado que nos animais expostos a uma maior concentração de As através da dieta ocorreu alterações na atividade enzimática e aumento da peroxidação lipídica. Finalmente, os resultados deste estudo demonstraram que o As inorgânico acumulado nos grãos de arroz se apresentam bioacessiveis e após a exposição pela dieta se distribuem por vários tecidos, levando a alterações em parâmetros redox no fígado. / Arsenic (As) is a metalloid, widely distributed throughout the Earth\'s crust. Arsenic. It can be found in inorganic forms such as (As5+) and arsenite (As3+) and organic compounds such as arsenobetaine (AsB), dimethyl-arsenic (DMA) and monomethylarsenic (MMA). Inorganic forms of As are more toxic than organic forms. Pathologies such as hypertension, diabetes and various types of cancer are associated with exposure to As inorganic. Among the many sources of exposure to this chemical element, rice (Oryza sativa L.) has been reported as the major source of human exposure in populations not exposed directly to As present in the water. In this sense, the objective of this study was to evaluate the in vitro bioaccessibility of As present in rice and to evaluate in Swiss mice the accumulation of semimetal tissues as well as possible changes in the redox parameters in liver and muscle of these animals by consumption of rice containing As by diet. For this, in the first stage of the study, rice cultivar BR IRGA 409 was planted and divided into 2 groups where the first was called As (-) (without addition of As in soil) and another planted in soil contaminated with As in concentration of 10 mg / kg, called As (+). After harvest, it was verified that the rice of the group As (+) had a higher concentration of As total in the grain. Bioaccessibility tests were performed that demonstrated a high bioaccessibility of As present in rice, mainly inorganic forms. Two feed were prepared with the planted rice to be administered in 2 groups of Swiss mice. After the chronic treatment for 100 days, the animals were euthanized and organs were collected to evaluate the accumulation of the metalloid. The tissues that presented a greater accumulation of As were bladder, hair, kidney, spleen, testicle, skin and liver. In addition, permeabilized muscle and tissue biopsies were performed and redox parameters were determined. No changes were observed on muscle and liver breathings. However, there is an increase in the formation of reactive oxygen species in the liver in the As (+) group in the presence of pyruvate. It has been also demonstrated that in animals exposed to a higher concentration of As through diet there were changes in enzymatic activity and increased lipid peroxidation. Finally, the results of this study demonstrated that the As inorganic accumulated in the rice grains are bioaccessible and after dietary exposure they are distributed through several tissues, leading to changes in redox parameters in the liver.

O arsênio é um elemento químico tóxico encontrado na natureza em várias formas químicas. Entretanto, cada uma delas apresenta diferença na toxicocinética e toxicodinâmica. Os alimentos são considerados a principal fonte de exposição pelos humanos, destacando o arroz, que pode conter o arsênio na forma inorgânica e nas formas de ácidos monometilarsônico e dimetilarsínico (DMA), e alimentos de origem marinha. Os compostos de arsênio encontrados na biota marinha são classificados como solúveis em água, como arsenobetaína e arsenoaçúcares, e solúveis em lipídeos como os arsenolipídeos. Assim, é importante o desenvolvimento de estudos que avaliem a exposição ao arsênio pela alimentação, sua distribuição em organismos e sua especiação química. Neste sentido, o presente trabalho está apresentado em dois capítulos. O capítulo I corresponde ao estudo de exposição crônica em camudongos machos Swiss ao arsênio presente na dieta e os efeitos em alguns parâmetros bioquímicos. Para isso os animais foram divididos em grupo controle, três grupos expostos à dieta contendo arroz naturalmente contaminado com arsênio e três grupos expostos à dieta preparada com sais de arsênio nas mesmas concentrações presentes no arroz. Concentrações de arsênio total foram determinadas nos tecidos dos animais em estudo por ICP-MS, sendo que as maiores concentrações foram observadas na bexiga > pêlos > pulmões > rins > fígado > coração > cérebro > sangue. Análises de especiação química usando HPLC-ICP-MS mostraram a presença de DMA e As5+ em amostras de fígado e rins. Adicionalmente, não foram observadas alterações nas concentrações de glicose e de óxido nítrico plasmáticos. Uma redução significativa nas concentrações de hemoglobina sanguínea foi observada apenas para os animais expostos à ração preparada com a maior concentração de arsênio na forma do sal. Alterações em alguns parâmetros relacionados ao estresse oxidativo foram encontradas nos animais expostos às dietas contendo a maior proporção de arroz e a maior concentração de arsênio na forma de sal. Portanto, as características pioneiras deste estudo levantam questionamentos diversos e incentivam a continuidade de pesquisas futuras relacionadas à avaliação da segurança do consumo de arroz. O capítulo II refere-se ao estudo de identificação e distribuição de arsenolipídeos em tecidos de baleia-piloto-de-aleta-longa (Globicephala melas), com diferenças na idade e sexo. Arsênio total foi determinado nas amostras por ICP-MS, sendo as maiores concentrações encontradas nos rins. Os resultados mostraram que as baleias-piloto adultas tendem a acumular maior concentração do elemento em relação a juvenis. As amostras de fígado, rins, músculo e camada de gordura foram submetidas a um procedimento de extração. As maiores concentrações de arsênio total foram determinadas nos extratos metanol/diclorometano por ICP-MS e 7 arsenolipídeos (ácidos graxos e hidrocarbonetos contendo arsênio) foram ii identificados nestes extratos após análise de especiação química por HPLC-ICP-MS/ESI-MS. Por outro lado, mesmo o extrato hexano apresentando menores concentrações do elemento, alguns arsenolipídeos foram identificados. Foi possível observar que cada tecido apresentou um perfil específico de distribuição destes compostos. Assim, este segundo estudo foi precursor na identificação e distribuição de arsenolipídeos em tecidos de baleias, contribuindo para o fortalecimento da avaliação de aspectos biogeoquímicos e toxicológicos do arsênio / Arsenic is a toxic and widely distributed element in the nature. It is found in different chemical forms and each of them presents different toxicokinetic and toxicodynamic. Food is considered the main source of exposure to humans highlighting the rice that usually contains inorganic arsenic, monomethylarsonic acid and dimethylarsinic acid (DMA), and sea food. Organic arsenic forms, found in marine biota, are classified as water-soluble (arsenobetaine and arsenosugars), or lipid-soluble compounds (arsenolipids). Therefore, it is of extreme importance the development of studies that evaluate arsenic exposure by diet, the distribution of the element in organisms, and its chemical speciation. Thus, the present study is divided in two chapters. Chapter I is related to the effects on some biochemical parameters after a chronic exposure to arsenic through the diet by Swiss male mice. For this, animals were divided into a control group, three groups fed with a diet containing rice naturally contaminated with arsenic, and three groups fed with a diet prepared with arsenic salts at the same concentration present in rice. Total arsenic concentration in the tissues was determined by ICP-MS. The highest concentrations were observed in bladder > hair > lung > kidneys > liver > heart > brain > blood. The chemical speciation analysis using HPLC-ICP-MS showed the presence of DMA and As5+ in liver and kidneys samples. Additionally, no changes were observed in the plasmatic glucose and nitric oxide levels. A significant reduction in blood hemoglobin concentration was observed only in animals exposed to the diet prepared at the highest concentration of arsenic salts. Biochemical parameters related to oxidative stress were altered in the whole blood of animals exposed to the diets containing higher proportion of rice and higher concentration of arsenic added as a salt. So, the pioneer results of the present study contribute to the answer of a number of issues and may encourage future research concerning safety assessment of rice consumption. Chapter II refers to the identification of arsenolipids in tissue samples collected from long-finned pilot whales (Globicephala Melas). The investigation comprised whether arsenolipids were present in the tissues of pilot whales, and how they were distributed into the different organs. Total arsenic concentration in the tissues was determined, with the highest concentration found in the kidneys. The results showed that adult pilot whales tend to accumulate higher concentration of the element compared to the juvenile ones. Furthermore, extractions of nonpolar and polar arsenolipids from liver, kidneys, muscle, and blubber samples were performed. The highest arsenic concentration was found in the methanol/dichloromethane extracts by ICP-MS and also 7 arsenolipids (arsenic-containing fatty acids and hydrocarbons) were identified after chemical speciation analysis by HPLC-ICP-MS/ESI-MS. On the other hand, even the hexane extract having lower arsenic concentration, there were some arsenolipids identified. It was noticed that each tissue presented a specific profile of arsenolipids iv distribution. So, this second study was pioneer in identification of arsenolipids in whales tissues and contribute to biogeochemical and toxicological evaluation of arsenic.

O meduloblastoma (MB) é o tumor maligno cerebral mais frequente em crianças e adolescentes. Trata-se de uma doença heterogênea sob o aspecto genético, sendo reconhecido ao menos 12 subgrupos genético-moleculares, com impacto na apresentação clínicopatológica. Pacientes do subgrupo SHH apresentam mutação somática em genes da via Hedgehog, incluindo PTCH1, SUFU, SMO e ativação dos genes GLI1 e GLI2. Mutações no gene TP53 também podem estar presentes, particularmente em crianças acima de 3 anos, e conferem um pior prognóstico. O trióxido de arsênio (ATO) possui ação inibitória sobre os genes da via SHH, mas pouco se sabe sobre sua ação no MB. O presente estudo objetivou avaliar os potenciais efeitos citotóxicos e radiossensibilizantes do ATO sobre as linhagens de MB pediátrico grupo SHH (ONS-76: TP53-selvagem; DAOY: TP53-mutado c.725G>T e UW402, TP53-mutado c.464C>A). Foram comparadas as taxas de proliferação celular, clonogenicidade e apoptose nas linhagem de MB antes e após o tratamento com ATO. Também foi avaliada a clonogenicidade da associação droga e irradiação. Foram investigadas proteínas responsáveis pelo reparo dos danos causados ao DNA (Rad51 e Ku86) através de Western Blot. Foi realizada análise da expressão gênica relativa por QPCR e estudados genes que integram a via SHH, assim como efetores finais desta via de sinalização. A viabilidade celular foi monitorada nos tempos de 24 à 120 horas pelo ensaio de resazurina. A taxa de apoptose foi mensurada por meio de marcação com anexina e iodeto de propídio e avaliada por citometria de fluxo. Os ensaios foram realizados em triplicata e analisados por One Way e Two Way ANOVA, utilizando o pós-teste Bonferroni, e sendo considerados resultados significativos valores de p<0,05. Foi possível observar uma diminuição na viabilidade celular após tratamento com ATO nas três linhagens estudadas. Além disso, houve uma diminuição significativa na capacidade clonogênica. Observou-se também um aumento nas taxas de apoptose nas linhagens, sendo acima de 70% de morte celular para a linhagem DAOY. Foi observado que o tratamento com ATO radiossensibilizou a linhagem UW402, TP53-mutado. Não foi encontrada associação com proteínas de reparo no tempo e dose estudados. O estudo de expressões relativas dos genes estudados demonstrou inibição, principalmente nas linhagens de interesse DAOY e UW402 -(SHH TP53) mutado. Estes achados in vitro apontam para um efeito citotóxico do ATO sobre as linhagens de MB pediátrico, podendo apresentar efeito radiossenssibilizante. O ATO deve ser melhor explorado como droga alvo para MB SHH+, em caráter experimental. / Medulloblastoma (MB) is the most common malignant brain tumor in children and adolescents. It is a heterogeneous disease under the genetic aspect, with at least 12 geneticmolecular subgroups being recognized, with impact on the clinical-pathological presentation. Patients of the SHH subgroup present somatic mutation in genes of the Hedgehog pathway, including PTCH1, SUFU, SMO and activation of the genes GLI1 and GLI2. Mutations in the TP53 gene may also be present, particularly in children over 3 years, and confer a worse prognosis. The arsenic trioxide (ATO) has an inhibitory action on SHH pathway genes, but little is known about its action. The present study aimed to evaluate the potential cytotoxic and radiosensitizing effects of ATO on the pediatric MB cells of SHH group (ONS-76: TP53- wild type; DAOY: TP53-mutated c.725GT and UW402 TP53-mutated c.464C>A). Cell proliferation, clonogenicity and apoptosis were compared in the MB strains following ATO treatment. The clonogenicity assay of ATO combined with irradiation was also evaluated. We investigated proteins responsible for repairing DNA damage and performed Western blotting of the Rad51 and Ku86 proteins. Gene expression analysis was performed using the real-time PCR. Selected genes integrating the SHH pathway as well as final effectors of signaling were also assesed. Cell viability was monitored at endpoints from 24 to 120h by the resazurin assay. The rate of apoptosis was measured by labeling with annexin and propidium iodide, as assessed by flow cytometry. The assays were performed in triplicate and analyzed by One Way and Two Way ANOVA, using the Bonferroni post-test, and being considered significant results a p value less than 0.05. It was possible to observe a decrease in cell viability in the three studied strains. In addition, there was a significant decrease in clonogenic capacity. There was also an increase in the apoptosis rates in the lineages, being above 70% of cell death for the DAOY lineage. It was found that the ATO treatment radiosensitized the UW402 strain - TP53-mutated. No association with time and dose of ATO and irradiation on the repair proteins was found. The study of the relative expressions of the studied genes demonstrated inhibition, mainly in the mutant line of interest DAOY and UW-402, a SHHTP53 mutated cell-line. These in vitro findings point to a cytotoxic effect of ATO on pediatric medulloblastoma lines, with a potential radiosensitizing effect. This study offers rationale for further assesment of ATO on SHH-MB, either alone or along with radiotherapy as a preclinical drug.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:44:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SERGIO MAURO MEDEIROS DE AZEVEDO.pdf: 470800 bytes, checksum: f30d7d2534b39350a2f1c74490c5de5e (MD5) Previous issue date: 2007-01-31 / The present study aimed to evaluate the behavior of arsenic (As) in typical Cerrado soil (Oxisol), such as adsorption and transport in different horizons. In experiments samples were used in two different depths, from 0 to 0.20 m, 0.80 m to 1.00 m. Samples were prepared, characterized and tested with the application of an arsenic solution. For the experiment were used percolation columns made of PVC tubes with samples to simulate a natural soil profile section made in the laboratory and application of a known concentration of arsenic solution. The arsenic content in each sample was quantitated by spectrophotometric analysis of plasma atomic emission induced argon (ICP-AES). Graphs of arsenic adsorbed depending on the equilibrium concentrations were prepared and the results showed that the oxisol analyzed in its natural pH conditions and so was used in this study has a high adsorption capacity for arsenic to possess desirable characteristics such as high levels of aluminum oxides, iron oxides, ghoetita and hematite fine particle size and large specific surface area. In environmental terms, this is a positive feature, therefore, to keep the layers of earth, is unlikely to be transported to the deep part to become a source of contamination of groundwater by arsenic. / O presente estudo teve como objetivo avaliar o comportamento do arsênio (As) em solo típico de Cerrado (Latossolo) quanto à adsorção e transporte em diferentes horizontes. Nos experimentos foram utilizadas amostras coletadas em duas diferentes profundidades, de 0 a 0,20 m e de 0,80m a 1,00 m. As amostras foram preparadas, caracterizadas e submetidas à aplicação de solução de arsênio. Para o experimento foram preparadas colunas de percolação confeccionadas com tubos de PVC com amostras a fim de simular um trecho do perfil do solo natural em laboratório e realizada a aplicação de uma solução de arsênio com concentração conhecida. O teor de arsênio em cada amostra foi quantificado através de análise por espectrofotometria de emissão atômica por plasma induzido de argônio (ICP-AES). Foram construídos gráficos das concentrações adsorvidas em função das concentrações em equilíbrio e os resultados demonstraram que o solo analisado, em suas condições naturais de pH e da forma que foi utilizado neste trabalho apresenta alta capacidade de adsorção de arsênio por apresentar características favoráveis como altos teores de óxidos de alumínio, óxidos de ferro, ghoetita e hematita, granulometria fina e grande área superficial específica. Em termos ambientais, esta é uma característica positiva já que, ficando retido nas camadas do solo, o arsênio dificilmente será transportado até o lençol profundo e não se tornará fonte de contaminação de águas subterrâneas.

Arsênio é um dos contaminantes inorgânicos mais tóxicos conhecidos, mesmo em pequenas quantidades, e muitos problemas podem ocorrer com a exposição humana a ele. Assim, o uso de tecnologias adequadas e com baixo custo torna-se essencial para remover este contaminante do ambiente. A fitorremediação é uma técnica promissora que está ganhando maior atenção no meio científico, pois possui facilidade na implantação e resistência das plantas em capturar ou simplesmente neutralizar a ação de determinados compostos tóxicos da água, servindo como verdadeiros filtros “verdes”. O presente trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência da macrófita Lemna minor na remoção de arsênio, verificando a seletividade da planta para as espécies inorgânicas de arsênio (III e V) e avaliar o melhor tempo de remoção. Para os experimentos, plantas saudáveis (aproximadamente 0,5 g de biomassa fresca) foram selecionadas e transferidas para béqueres contendo diferentes concentrações de cada forma de arsênio (50; 100; 200; 300; 400 e 500 µg L-1), em solução nutriente Steinberg diluído (50%). As concentrações de As na água e na biomassa das plantas foram determinadas utilizando-se um Espectrômetro de Absorção Atômica em Chama, com geração de hiretos. Por meio da determinação de As (III) na solução contendo a Lemna minor por até 64 horas, observou-se uma queda gradativa do sinal de absorbância do As na solução até o período de 48 horas. Em todas as concentrações analisadas obtiveram percentagem de remoção maior que 50%, sendo crescente em comparação a concentração inicial. Lemna minor foi eficiente para remoção de As (III) em solução em todas as concentrações e nas condições estudadas tendo como maior taxa de remoção o período de 48 horas. Em sua biomassa seca percebeu-se maior acumulo de As nas maiores concentrações testadas, a remoção então é mais eficiente quando é exposta a concentrações maiores do contaminante. Já para o As (V) não houve eficiência de remoção da solução em todas as concentrações testadas e também a análise da biomassa seca dessas plantas demonstraram que não houve grande acumulo de As nos tecidos. Esse resultado demonstra um potencial seletivo da planta para a remoção de As (III), espécies mais tóxica, podendo ser empregada para a determinação/remoção seletiva de arsênio. / Arsenic is one of the most toxic known inorganic contaminants, even in small concentratios, and many problems can occur with human exposure to it. Thus, the use of suitable technologies and at low cost becomes essential to remove this contaminant from the environment. One promising technique is the phytoremediation that is gaining more attention in the scientific community once it has ease of deployment and resistance of plants to capture or simply neutralize the action of certain toxic compounds of water, serving as a true “green” filter. This study aims to evaluate the efficiency of the macrophyte Lemna minor on the removal of arsenic, verifying the selectivity of the plant to its inorganic species (As III and As V) and the best removal time. For the experiments, healthy plants (approximately 0,5 g fresh weight) were selected and transferred to beakers containing different concentrations of arsenic forms (50; 100; 200; 300; 400 and 500 μg L-1) in Steinberg diluted nutrient solution (50%). The concentrations in the water and plant biomass were determined using an Atomic Absorption Spectrometer for Flame, with hydrides generating. Through the determination of As (III) in the solution containing the Lemna minor up to 64 hours, there was a gradual decrease of the absorbance signal in the solution within 48 hours. At all concentrations tested removal rates obtained percentage than 50%, increased compared with the initial concentration. Lemna minor was effective for removal of As (III) of the solution at all concentrations and under the conditions studied as having greater removal rate in the 48 hour period. In its dry biomass was noticed highen accumulation of the highest concentrations tested, then the removal is more efficient when it is exposed to higher concentrations of the contaminant. As for the As (V) no removal solution efficiency in all tested concentrations and also analysis of the dried biomass of these plants showed no accumulation of high concentration in tissue. This result demonstrates a selective potential of the plant for the removal of As (III), the most toxic species can be employed to determine / selective removal of arsenic.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-06-03T19:13:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_AnaliseProteomicaResposta.pdf: 3111763 bytes, checksum: 3becf621a78134597cac267f54096574 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-06-04T13:26:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_AnaliseProteomicaResposta.pdf: 3111763 bytes, checksum: 3becf621a78134597cac267f54096574 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-04T13:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_AnaliseProteomicaResposta.pdf: 3111763 bytes, checksum: 3becf621a78134597cac267f54096574 (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Eletronorte - Centrais Elétricas do Norte do Brasil S/A / A Chromobacterium violaceum é uma beta-proteobactéria Gram-negativa comum da microbiota tropical e um patógeno oportunista para animais e humanos. A infecção causada pela C. violaceum apresenta alta taxa de mortalidade, mas os mecanismos da patogenicidade ainda não foram caracterizados. Como outros microorganismos ambientais, essa bactéria está exposta a condições externas muito variáveis, que exigem grande adaptabilidade e sistemas de proteção eficientes. Entre esses sistemas encontra-se um operon arsRBC de resistência ao arsênio, metaloide danoso à saúde humana associado a lesões de pele, doenças neurológicas e câncer. O objetivo deste trabalho foi investigar as alterações na expressão proteica de C. violaceum ATCC 12472 na presença do arsenito e caracterizar as diversas proteínas secretadas pela bactéria. As proteínas da C. violaceum foram analisadas por eletroforese bidimensional e espectrometria de massas. A análise proteômica revelou que o arsenito induz um aumento na quantidade das proteínas envolvidas na resposta ao estresse oxidativo, reparo do DNA e metabolismo energético. Entre as proteínas secretadas, foram identificados fatores de virulência (metalopeptidases, colagenase e toxinas), transportadores, proteínas de proteção contra estresses e com potencial aplicação biotecnológica. Os resultados mostraram que a C. violaceum possui um arsenal molecular de adaptação que a torna capaz de conservar suas atividades celulares e provocar lesões em outros organismos. / Chromobacterium violaceum is a Gram-negative beta-proteobacterium found in tropical ecosystems and it is an opportunistic pathogen for animals and humans. C. violaceum infection is associated with a high mortality rate, but little is known about the molecular basis of pathogenicity mechanisms. As an environmental microorganism, C. violaceum is exposed to diverse external conditions, which require great adaptability and effective protection systems. C. violaceum possesses an arsenic resistance operon arsRBC. Arsenic is a toxic metalloid associated with skin lesions, neurological diseases and cancer. The aim of this study was to investigate changes in protein pattern in presence of arsenite and characterize secreted proteins of C. violaceum ATCC 12472. The proteins from C. violaceum were analyzed by twodimensional electrophoresis and mass spectrometry. Proteomic analysis revealed that arsenite induces an increase of proteins involved in oxidative stress response, DNA repair and energetic metabolism. Among the secreted proteins were identified virulence factors (metallopeptidases, collagenase and toxins), transporters, and proteins involved in stress response and potentially useful. The results show novel insights into the adaptive response of C. violaceum.

No presente estudo, desenvolveu-se um método de análise de especiação de As inorgânico em alimentos derivados de arroz, mediante a técnica de geração de hidretos (HG) associada à espectrometria de absorção atômica (AAS). As condições para a geração seletiva dos hidretos de As(III) e As inorgânico, e As total foram HCl 10 mol L-1 e NaBH4 0,1% (m/v), HCl 6 mol L-1 e NaBH4 0,5% (m/v), respectivamente. Vinte amostras de alimentos à base de arroz comercializadas no Rio Grande do Sul foram analisadas, incluindo bolacha, massa, leite em pó, farinha, mistura para bolo e arroz para sushi; também foram analisadas amostras líquidas tais como vinagre, cerveja, vinho e bebidas lácteas. Nessas amostras, o As total foi quantificado após extração alcalina com K2S2O8 2% (m/v) e HNO3 10% (v/v) sob aquecimento em banho-maria a 90 °C, seguido da determinação do As por HG-AAS. O limite de detecção do As total foi 6,8 ng g-1. As espécies de As nas amostras sólidas foram extraídas utilizando-se HNO3 0,28 mol L-1 e aquecimento em banho-maria a 95 °C, sendo que, nessas condições, não ocorre a interconversão das espécies. Para a quantificação do As inorgânico, foi necessária a pré redução do As, com o emprego de solução de KI/ácido ascórbico, em meio ácido. Os limites de detecção do As(III) e As inorgânico foram 5 ng g-1 e 11 ng g-1, respectivamente. As concentrações de As(III) e As inorgânico nas amostras analisadas variaram, respectivamente, de 9,5 ± 0,6 a 71,8 ± 6,1 ng g-1 e 23,7 ± 6,9 a 82,9 ± 4,7 ng g-1. A concentração de As(V) foi obtida por diferença. A concentração de As total variou de 20,3 a 124 ng g-1. As amostras líquidas, para determinação do As total e do As (III) presente, foram simplesmente diluídas com HNO3 0,28 mol L-1, uma vez que testes preliminares mostraram melhor exatidão mediante diluição das amostras, ao invés da extração com K2S2O8 2% (m/v) e HNO3 10% (v/v). Os limites de detecção do As total variaram de 0,34 a 1,70 μg L-1, enquanto que os do As(III) variaram de 0,50 a 2,50 μg L-1. Com o intuito de se avaliar a exatidão do método foram realizados testes de recuperação do analito. Foi também analisada farinha de arroz certificada, sendo as concentrações de As total e As inorgânico concordantes com os valores de referência. / The present study is about chemical speciation analysis of inorganic As (iAs) in rice products using hydride generation-atomic absorption spectrometry (HG-AAS). Selective generation of arsine of As(III) is achieved with 0.1% (m/v) NaBH4 and 10 mol L-1 HCl. Inorganic arsenic (iAs) is pre reduced and determined in the same conditions used for As(III). Samples of rice products such as flour, cookies, cracker, pasta, milk powder, cakes, rice for sushi, dairy beverage, vinegar, wine and beer were analyzed. Total arsenic (tAs) in solid samples was extracted with 2% (m/v) K2S2O8 and 10% (m/v) HNO3 and heating in water bath at 90 °C for 3 h, while arsenic species were extracted with 0.28 mol L-1 HNO3 and heating in water bath at 95 °C for 1.5 h. The limits of detection (LODs) of the method for As(III), iAs and tAs were 5 ng g-1, 11 ng g-1, and 6.8 ng g-1 respectively. Concentrations of As(III), iAs, and tAs in the solid samples ranged from 16.5 ± 7.2 to 71.8 ± 6.1 ng g-1, 26.7 ± 0.3 to 82.9 ± 4.7 ng g-1, and 35.8 ± 0.4 to 136 ± 2 ng g-1, respectively. Liquid samples were simply diluted in 0.28 mol L-1 HNO3. Arsenic (III) and tAs were determined in these samples. The LODs of As(III) and t(As) were in the range of 0.28 to 0.85 g L-1 and 0.5 to 2.5 g L-1, depending on the sample dilution. The concentration of As(III) in liquid samples was up to 11.4 ± 0.4 5 g L-1 while that of tAs ranged from 1.35 ± 0.12 to 24.6 ± 0.5 g L-1.

A emissão de resíduos tem contribuído imensamente para que os seres humanos se tornem vulneráveis e expostos a elementos químicos tóxicos, dentre eles, o arsênio. Este elemento ocupa o primeiro lugar na lista de substâncias de elevada prioridade, com alto risco toxicológico e de exposição segundo a Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) do Centers for Disease Control and Prevention (CDC). A exposição ao arsênio está associada ao surgimento de vários tipos de câncer, diabetes, aterosclerose, doenças cardiovasculares, pulmonares, imunológicas, hematológicas, gastrintestinais, hepáticas, renais, neurológicas, dentre outras. Uma das mais importantes fontes antropogênicas de arsênio é a mineração, que pode contribuir para contaminação de solos, água, ar e alimentos. Um exemplo de contaminação ambiental por arsênio, no Brasil, ocorre na cidade de Paracatu-MG, devido à exploração de uma mina de ouro. Entretanto, pouco se sabe em relação às condições ambientais na região e aos níveis de exposição da população local. Neste sentido, este trabalho teve como objetivos: (i)-avaliar a concentração de arsênio em amostras de material particulado, amostras de água doce superficial (sub-bacia do rio Paracatu), solos e de água tratada disponível para o consumo humano em bairros próximos e distantes da região de mineração; (ii)- avaliar a concentração de arsênio em amostras de urina e unha de moradores dos bairros monitorados no item (i); e (iii) propor um método de remedição ambiental de amostras de águas contaminadas da região utilizando nanomaterial magnético. Os valores da concentração de material particulado apresentaram grandes variações entre as regiões em estudo, mas ficaram dentro do limite estabelecido pela ATSDR de 20 a 100ng/m3 para regiões urbanas. Já as amostras de águas superficiais apresentaram valores alterados em relação ao estabelecido de 10?g L-1 segundo o CONAMA 357 de 2005. As concentrações de As em água de beber em geral estiveram dentro dos limites estabelecidos. Os valores de As em urina e unha apresentaram valores mínimos menores que o limite de detecção (< LOD) e valores máximos de 9.210 ?g g-1 de creatinina em urina e 31.502 ng g-1 em unha. Finalmente, o método proposto para remediação química apresentou grande eficiência para adsorção de As, com capacidade máxima de adsorção de 37,3 mg g- 1. Além disso, sua aplicação na remediação das águas superficiais contaminadas ou em áreas de rejeitos da região de mineração é de extrema simplicidade / The emission of waste has contributed immensely to humans become vulnerable and exposed to toxic chemicals, among them, the arsenic. This element occupies the first place in the list of substances of high priority, with high toxicological risk and exposure according Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) of Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Exposure to arsenic is associated with the appearance of various types of cancer, diabetes, atherosclerosis, cardiovascular disease, pulmonary, immunological, hematological, gastrointestinal, hepatic, renal, neurological, among others. One of the major anthropogenic sources of arsenic in the world is mining, which can contribute to contamination of soil, water, air and food. An example of environmental contamination by arsenic in Brazil occurs in the Paracatu city of -MG, due to the operation of a gold mine. However, little is known about the risks of the local population to arsenic exposure, although several effects typically associated with high exposure to this toxic chemical. Then, the aims of this study were: (i) assess the concentration of arsenic in particulate matter samples, surface freshwater samples (sub-basin of the Paracatu river), soil and of treated water available for human consumption in neighborhoods with nearby mining region; (ii) Evaluate the concentration of arsenic in urine and nail samples of residents from region of item (i); and (iii) propose a method for environmental remediation of contaminated water samples from the region using magnetic nanomaterial. The values of particulate matter concentration showed large variations between regions under study, but were within the limit established by ATSDR from 20 to 100 ng /m3 in urban areas. As for the surface water samples showed alterations values in relation with the 10?g L-1 established according to CONAMA 357 of 2005. The concentrations in drinking water generally were within the established limits. Soil samples showed high As concentrations. The values in urine and nail showed since lower values than the minimum limit of detection ( < LOD) until maximum values of 9,210?g g -1 creatinine in urine and 31,502ng g -1 in nail. Finally, the proposed chemical remediation method showed high efficiency for adsorption of As, with maximum adsorption capacity of 37.3 mg g-1. It is easily possible its application in the remediation of contaminated surface water or in areas of mining wastes.

Foram efetuados estudos sistemáticos visando-se a determinação conjunta de As(III) e PbIII) por polarografia de pulso diferencial, conseguindo-se determinar 75 ppb de As(III) e 100 ppb de Po(II) em mistura, em eletrolito de suporte H2S04 2,0 M + NaCl 2,0 M, com Ep, respectivamente, -0.260 mV e -0.470 mV, com varredura de 2 mV/s e 1,0 s de tempo de gotejamento. Outros eletrolitos de suporte foram testados, sendo equivalentes na sua eficiência, tais como H2S04 2,0 M + HCl 2.0 M e Hcl 3,0 M. Conseguiu-se por biamperometria a determinação de 75 ppb de As(III) por titulação com íons bromato em H2S04 0,5 M e de 37,5 ppb de As (V) pelo método da adição de padrão, em H2S04 0,5 M e I- 1,0 x 10-3 M (a diferença de potencial entre os eletrodos foi de 100 mV). 37,5 ppb de As(III) podem ser determinados via coulométrica em tampão 7,0 - 8,5, com I2 gerado e biamperornetria como detector. / A systematic study was carried out for the simultaneous determination of As(III) and Pb(II) through differential pulse polarography and analytical method for both was established with 75 ppb As(III) and Pb(II) in 2.0 M H2S04 + 2.0 M NaCl, with Ep, respectively -0.260 mV and -0.470 mV at 25.0 ºC, 1.0 s dropping time and rate of 2 mV/s. Other support eletrolites were tested, being eguivalents in perfomance. They were 2.0 M H2S04 + 2.0 M HCl and 3.0 M HCl. Through biamperometry was achieved and analysis of 75 ppb As(III) by titration with KBr03 in H2S04 and 37.5 ppb As(V) by the standard addition method in 0.5 M H2S04 and 1.0 x 10-3 M I-. 37.5 ppb As(III) can be determined by titration with iodine generated coulometric cally with biamperometry being the sensor.