Resumo: O aumento na produção de corantes têxteis acarreta grandes problemas ambientais principalmente em corpos d'água, através dos resíduos formados após tingimento das fibras. Com a baixa eficiência dos métodos atualmente aplicados para a eliminação destes resíduos, a biodegradação tornou-se uma alternativa para combater este tipo de poluição. Dentre os organismos utilizados, os fungos apresentam um grande potencial por estarem naturalmente presentes em áreas degradadas e muitos deles produzirem enzimas que degradam moléculas xenobióticas. Microrganismos endofíticos vêm sendo investigados para aplicação em diferentes áreas de interesse biotecnológico. Neste trabalho, de 35 isolados de fungos endofíticos avaliados, cinco (48J, 14JA, 3HAI, 1IIG, BB1) apresentaram potencial para descoloração do corante Remazol azul. Os isolados foram obtidos a partir da planta medicinal "Espinheira-santa" (Maytenus ilicifolia) e correspondem ao gênero Pestalotiopsis. Destes, dois isolados denominados 14JA e 48J foram selecionados para estudos aprofundados por apresentarem potencial de descoloração superior a 50%. Diferentes condições nos meios de cultura foram testados utilizando a avaliação por superfície de resposta para cada um dos isolados selecionados, visando melhores resultados no processo de descoloração. Para o isolado 14JA, a melhor composição do meio foi com 5g/L de galactose como fonte de carbono, 15g/L de uréia como fonte de nitrogênio e 1mM de cobre e 5mM de manganês suplementando o meio, com pH 7,6, além dos ingredientes usuais e para o isolado 48J, 1g/L de galactose, 15g/L de tartarato de amônio em pH 6. A temperatura de incubação foi de 28°C. A atividade descorante do micélio do meio chegou a 53% para o isolado 14JA e 57% para o isolado 48J. A atividade descorante destes isolados é oriunda da ação de uma lacase, associada ao micélio. Com o objetivo de identificar os isolados utilizados em nível de espécie, foram sequenciadas as regiões ITS, ?- tubulina e EF ("Elongation Factor"). As sequências obtidas foram comparadas com o banco de dados do Genbank e os resultados obtidos para as três regiões não foram coincidentes para a identificação das espécies. Os dados de sequências ITS para este gênero são mais abundantes enquanto as sequências de EF mais raras, sendo assim, foram utilizadas principalmente os resultados das regiões ITS sequeniadas para a identificação das espécies. O isolado 48J apresentou identidade genética de 100% com Pestalotiopsis vismae, Os outros isolados, 14JA, 3HAI, 1IIG e BB1, apresentaram identidade genética entre 97 a 99% com Pestalotiopsis mangiferae. O sequenciamento das outras regiões (EF e Beta-tubulina) resultou em identidade genética com outras espécies de Pestalotiopsis. Devido à complexidade taxonômica deste gênero, não foi possível concluir com certeza a que espécie estes isolados pertencem.

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-27Bitstream added on 2015-04-09T12:48:12Z : No. of bitstreams: 1 000808980.pdf: 713224 bytes, checksum: b457cf87b63ea550a47f717d51bebb6c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Entender os efeitos da biodiversidade sobre as comunidades e processos ecossistêmicos é fundamental diante das crescentes taxas de extinções e alterações nos ecossistemas naturais. A diversidade pode influenciar o consumo de recursos que regem processos ecossistêmicos através de dois mecanismos principais: (i) propriedades complementares de espécies incluindo partição de nicho e facilitação e (ii) fortes efeitos de espécies dominantes sobre a função de interesse (efeito de seleção). Detritos de matéria orgânica (e.g. folhas mortas) representam a base da produção primária em muitos ecossistemas. Os atributos funcionais dos detritos podem alterar o ambiente e influenciar a composição e a estruturação da comunidade associada, bem como o funcionamento ecossistêmico. Assim, investigamos se a diversidade de detritos afeta a colonização, a sobrevivência de insetos detritívoros e o processamento de detritos em fitotelmatas da bromélia Quesnelia arvensis. Manipulamos a diversidade de detritos em bromélias e avaliamos o impacto da identidade e atributos funcionais desses detritos sobre a comunidade de invertebrados aquáticos (colonização e sobrevivência) e em um processo ecossistêmico chave, a decomposição. A composição de colonizadores foi afetada pela diversidade de detritos. Esses resultados indicam que a disponibilidade de fontes diversas de recursos variados fornecem mais oportunidades aos detritívoros aquáticos e terrestres para aperfeiçoar a aquisição de nutrientes e se estabelecer no sistema. Os maiores níveis de sobrevivência dos Chironomidae foram detectados em duas monoculturas (espécies individuais dos detritos) e na policultura (mistura das espécies de detritos); ainda, a sobrevivência na policultura foi maior que a média das monoculturas. Estes resultados indicam haver, na policultura, um efeito de seleção positiva para Chironomidae. Outros detritívoros (Scirtidae e Trichoptera) ... / Understanding the biodiversity effects on community and ecosystem processes is crucial in the face of growing extinction rates and shifts in natural ecosystems. Diversity can influence the consumption of resources governing ecosystem processes through two main mechanisms: (i) complementary properties of species, including niche partitioning and facilitation and (ii) strong dominant species effects on the function of interest (selection effect). Detritus of organic matter (e.g. dead leaves) are the base of primary production in many ecosystems. Detritus functional traits may alter the environment and influence the composition and structure of the associated community, as well as ecosystem functioning. Thus, we investigated if detritus diversity affects the 20 colonization and survival of detritivorous aquatic insects and the detritus processing in phytotelmata of tank bromeliads (Quesnelia arvensis). We manipulated the leaf litter diversity in bromeliads and evaluated the effects on the aquatic invertebrate community (colonization and survival) and a key ecosystem process, decomposition. The higher values of Chironomidae survival were detected for the polyculture (mixed leaf species) and two monocultures (single leaf species); also, the effect of polyculture is greater than the mean of the monocultures. These results indicate a positive selection effect for Chironomidae. Other detritivores (Scirtidae and Trichoptera) were not affected by detritus diversity. Contrary to prediction, decomposition rate was not affected by leaf detritus diversity. This can be explained by the fact that two of three detritivores were not affected in the survival. These two (Scirtidae and Trichoptera) must have, by complementarity, occupied the Chironomidae niche for the detritus consumption. The composition of aquatic and terrestrial colonizing arthropods was affected by detritus diversity. These results indicate that the availability of different resources ... / FAPESP: 2012/20249-0

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-16. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:24Z : No. of bitstreams: 1 000830004.pdf: 1551648 bytes, checksum: 89ba42d8f63065419374f043a3e021cb (MD5) / Diversos trabalhos atestaram que a biodegradação é responsável por alterações nos valores do do CO2, carbono inorgânico dissolvido e CH4 presente em águas subterrâneas, correspondendo a uma ferramenta de elevada relevância para estudos envolvendo dos processos de atenuação natural. A partir de um promissor método de amostragem desenvolvido no presente trabalho, foi realizada a coleta de amostras de CO2 em poços de monitoramento situados em uma área contaminada por querosene de aviação na região de Paulínia/SP. As reações de biodegradação de hidrocarbonetos atuantes na área é representada pela redução do Fe(III) e metanogênese, como indicam as elevadas concentrações de Fe(II) e CH4. Os resultados obtidos indicam que a biodegradação pode não alterar significativamente os valores naturais de do solo e águas subterrâneas, pelo grande volume de CO2 naturalmente presentes nas águas subterrâneas. Os resultados obtidos em condições laboratoriais de fracionamento em função da biodegradação podem não se expressar em condições de campo / Several studies have attested that biodegradation is responsible for changes in the values of of CO2 and dissolved inorganic carbon present in groundwater CH4, corresponding to a tool highly relevant for studies of processes involving natural attenuation. From a promising sampling method developed in the present work, the collection of samples for CO2 monitoring wells located was held on by a contaminated jet fuel area in Paulinia / SP. The reactions of hydrocarbons biodegradation active in the area is represented by a reduction of Fe (III) and methanogenesis as indicated by the high concentration of Fe (II) and CH4. The results indicate that biodegradation can not significantly change the natural values of 13 C of soil and groundwater, the large volume of CO2 present naturally in groundwater. The results obtained in laboratory conditions of fractionation as a function of biodegradation can not express themselves in field conditions

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-12. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:21Z : No. of bitstreams: 1 000846941_20170112.pdf: 163516 bytes, checksum: 4ce30a0fdeac06cfebbb8131e5403824 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-01-13T11:40:16Z: 000846941_20170112.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-01-13T11:40:54Z : No. of bitstreams: 1 000846941.pdf: 1511151 bytes, checksum: 290ab0e91f305496c3e95ec8ec96174e (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Bioprospectar microrganismos a partir de ambiente impactado por xenobiótico e expô- los a um contaminante alvo, sob condições controladas, proporciona um estudo detalhado da capacidade microbiana local em se adaptar, sobreviver e remediar o ambiente. A proposta do presente trabalho foi isolar bactérias com potencial em degradar o herbicida diuron de solo com histórico de cinco anos de aplicação desse herbicida, sendo o meio de isolamento composto por glicose (controle) e diuron (meio indutor), separadamente, como fonte de carbono. Foram isoladas 400 bactérias, sendo 68% gram-positivas e 32% gram-negativas. A maioria dos isolados mostrou potencial em degradar entre 10 a 30% do herbicida em cinco dias de cultivo em meio líquido, entretanto bactérias dos gêneros Stenotrophomonas e Bacillus foram capazes de degradar 87% e 68%, respectivamente. Variações no meio de cultivo mostraram a importância da presença de fonte de carbono mais facilmente assimilável para o desenvolvimento da habilidade bacteriana em degradar o diuron. Células bacterianas imobilizadas em alginato-Ca não apresentaram aumento relevante na taxa de degradação de diuron. Entretanto, técnicas de microcosmos (solo) mostraram-se eficientes no aumento do potencial de degradação do herbicida. Condições de consórcio microbiano na presença de bactérias e fungos foram os ensaios que apresentaram as maiores porcentagens de degradação do herbicida diuron, tanto no cultivo de células em meio líquido, imobilizadas e microcosmo. A degradação do herbicida diuron pelas bactérias isoladas permitiu o estudo da via de degradação da molécula original no ambiente, destacando a formação dos metabólitos DCPMU, DCPU, 3,4-DCA, 3,4- CAC, 4-CA, 4-CAC e Anilina. O conjunto de dados obtidos neste trabalho sugere fortemente que as bactérias presentes em solos impactados com diuron possuem o potencial em degradar o herbicida, entretan / Bioprospection of microorganisms from impacted environment by xenobiotic and expose them to a target contaminant, under controlled conditions, provides a detailed study of the local microbial ability to adapt, survive and remediate the environment. The purpose of this study was to isolate bacteria with potential to degrade the diuron herbicide from soil with a diuron historical application of five years. The isolation media were composed by glucose (control) and diuron (inductor means) separately as a carbon source. A number of 400 bacteria were isolated, and they were classified as 68% gram-positive and 32% gram-negative. Most isolates showed potential to degrade diuron from 10 to 30%, into five days ofcultivation in liquid medium, however bacteria of the genera Stenotrophomonas and Bacillus were able to degrade 87% and 68%, respectively. Variations in the culture medium showed the importance of the presence of a carbon source easily assimilated to improve the bacteria development and ability to degrade diuron. Bacterial cells immobilized in Ca-alginate showed no significant increase in the rate ofdiuron degradation. However, microcosms techniques (soil) were effective in increasing the herbicidal degradation potential. Microbial consortium conditions in the presence of bacteria and fungi presented the highest herbicide diuron degradation percentages in liquid cultivation, cell immobilized and microcosm. The degradation of the herbicide diuron by bacteria allowed the degradation pathway of the parent molecule in the environment, highlighting the formation ofmetabolites DCPMU, DCPU, 3,4-DCA, 3,4-CAC, 4-CA, 4-CAC and aniline. The results obtained from this study strongly suggests that the bacteria present in soil impacted with diuron have the potential to degrade the herbicide, however completely mineralization is provided by the action of local microbial population.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-04-03Bitstream added on 2014-11-10T11:58:42Z : No. of bitstreams: 1 000789425_20160403.pdf: 259313 bytes, checksum: 6f1bc912e7f1c2b4935085bdd4abb6c4 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-04-04T12:10:28Z: 000789425_20160403.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-04T12:11:07Z : No. of bitstreams: 1 000789425.pdf: 1106669 bytes, checksum: d1b7990fdfa7067e521fbca549b67f43 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Surfactantes são moléculas anfipáticas, que devido à presença de regiões com polaridades distintas apresentam propriedades únicas como a capacidade de reduzir a tensão interfacial e superficial. Os biossurfactantes são moléculas biológicas que podem ser sintetizados por uma ampla gama de seres vivos, no entanto os produtores mais estudados são os micro-organismos. Apesar das inúmeras vantagens dos tensoativos biológicos, como baixa toxicidade, biodegradabilidade e alta estabilidade, estes compostos não são amplamente utilizados, devido ao custo de produção. Por esse motivo, o presente estudo busca a otimização da produção de ramnolipídios em biorreatores. Para tal realizou-se cultivos operados nos modos batelada e batelada alimentada. Dentre os cultivos realizados o que obteve maior produção e produtividade foi operado no modo batelada, nesse bioprocesso foram utilizados 250 g/L de óleo de soja como fonte de carbono. A produção máxima atingida foi 36,4 g/L de ramnolipídios e a produtividade 0,23 g/L.h. Além do aumento na produção desse bioproduto é importante descobrir novas aplicações para esse biotensoativo, dessa maneira o valor agregado dos ramnolipídios aumenta tornando a produção e comercialização em larga escala atraente para as industrias. Com a finalidade de agregar valor aos ramnolipídios o presente trabalho avaliou duas aplicações para esse biossurfactante. Verificou-se a influência dos ramnolipídios na germinação de sementes de alface, milho girassol e soja. Quando em contato com os surfactantes as sementes de alface tiveram sua germinação favorecida em 175,5%, porém o desenvolvimento das plântulas foi prejudicado. As sementes de milho tiveram a germinação e o desenvolvimento favorecidos nas concentrações de 0,025 e 0,05% p/v de ramnolipídios. Com relação às sementes de soja não houve influência na germinação, porém a aplicação de ramnolipídios favoreceu o... / Surfactants are amphipathic molecules that due to the presence of regions with different polarities have unique properties such as the ability to reduce the interfacial and surface tension. The biosurfactants are biological molecules that can be synthesized by a wide range of organisms, however the most studied producers are microorganisms. Despite the numerous benefits of biological surfactants, such as low toxicity, biodegradability and high stability, these compounds are not widely used because of the high production cost. For this reason, this study aims to optimize the production of rhamnolipids in bioreactors, for such was employed cultivation in batch and feed batch. The cultive that achieved the highest production and yield was a batch using 250 g/L of soybean oil as carbon source, the culture reached 36.4 g/L of rhamnolipids and 0.23 g/Lh of productivity. Beyond to increase this bioproduct production, it is important to find new applications for this biossurfactant, helping to aggregate value for them, the present study evaluated two applications for rhamnolipid. The first one evaluated the influence of rhamnolipids on seeds germination. When in contact with surfactants the lettuce seeds had their germination increased 175%, however the seedlings showed a less development, the corn seeds had their germination and seedling favored at 0,025 to 0,05 % w/v concentrations. Regarding soybean seeds there was no effect on germination but favored seedling development. In relation to sunflower seeds, both ,the development and germination, were positively influenced at all concentrations evaluated. The second application evaluated was the rhamnolipids insecticidal potential, against adults and larvae of Aedes aegypti. When used at concentrations 1000 900 800mg/L rhamnolipids eliminated all the larvae of this mosquito species in only 18h, the concentration of 1000mg / L was able to remove 100% of adults and also showed repellency against... / FAPESP: 11/15345-8

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-27Bitstream added on 2014-11-10T11:58:41Z : No. of bitstreams: 1 000789652.pdf: 2579007 bytes, checksum: 2c8f83030303f58c0cc94861e2b9f6cb (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Acidentes ambientais com petróleo e derivados causam danos consideráveis ao meio ambiente, gerando uma preocupação pública enorme, que pressiona para soluções rápidas e econômicas. No Brasil, os maiores responsáveis por acidentes com hidrocarbonetos de petróleo são os postos de combustíveis devido a vazamentos acidentais e a derrames em tanques de armazenagem, os quais geralmente contêm combustíveis e óleos lubrificantes. Assim, dentre as alternativas de tratamento, a biorremediação emerge como a menos agressiva e a mais adequada para manutenção do equilíbrio ecológico. Uma melhor eficiência no tratamento biológico é conquistada adotando estratégias como a bioaumentação e a aplicação de surfactantes, cujas propriedades tensoativas aumentam a biodisponibilidade de compostos hidrofóbicos. Neste sentido, os biossurfactantes tornam-se adequados em substituir os produtos de origem sintética uma vez que possuem vantagens, tais como: maior diversidade estrutural, baixa toxicidade e alta biodegradabilidade. Apesar dos inúmeros benefícios apresentados pelos biotensoativos, eles não são comercialmente utilizados devido ao alto custo de produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar a biodegradação do óleo lubrificante automotivo usado associado ao solo pela aplicação de diferentes soluções de surfactantes químicos e biossurfactante produzido por Pseudomonas aeruginosa LBI a partir de um resíduo agroindustrial. Também, foi analisada a eficiência do processo de biorremediação quanto: ao metabolismo microbiano, aos parâmetros físicoquímicos do solo, à ecotoxicidade do meio e à diversidade da comunidade microbiana. Inicialmente, foi demonstrado que a bactéria P. aeruginosa LBI foi capaz de produzir ramnolipídios a partir de borra de soja como única fonte de carbono. No processo de biodegradação do óleo lubrificante usado, a adição de surfactantes melhorou sua eficiência com destaque ao... / Environmental impacts with petroleum and its derivatives cause considerable damage and a huge public concern pressing for quick and economic solutions. According to alternatives treatment for hydrocarbons contamination, bioremediation represents a viable process to maintain the ecological balance. Also, a better efficiency in biological treatment is achieved by adopting strategies such as bioaugmentation and application of surfactants, whose properties increase the hydrophobic compounds bioavailability. Thereby, biosurfactants become appropriated to substitute synthetic since their advantages: high structural diversity, low toxicity and high biodegradability. Despite the many benefits presented by biosurfactants, they are not commercially used due to the high production cost. The purpose of this study was to evaluate the biodegradation of waste automotive lubricant oil in soil by application of different surfactants solutions (chemical and biosurfactant produced by Pseudomonas aeruginosa LBI from an agroindustrial residue). Besides, the efficiency of bioremediation process was analyzed as: microbial metabolism, physico-chemical parameters, ecotoxicity and diversity of microbial community. Initially, the results showed that P. aeruginosa LBI was able to produce rhamnolipids from soybean soapstock. In biodegradation process, surfactants and bioaugmentation improved the microbial activity. Therefore, the biological treatment increased CFU number for bacteria and fungi and it was able to reduce phytotoxic effects and heavy metals concentration in relation to original contamination. Likewise, microbial community dynamics during bioremediation set a different profile when it was compared with the initial time. However, treatments with chemical detergent had low microbial amount and high phytotoxicity even after 180 days. Thus, the combination of bioaugmentation and Tween80 or rhamnolipid applications were effective and environmentally viable... / FAPESP: 10/07539-4

Materiais poliméricos termoplásticos são largamente utilizados pela população devido a suas propriedades mecânicas e baixo custo. Essas propriedades conferem ao material baixa biodegradabilidade, causando persistência e acúmulo no ambiente. Alternativamente, tem sido proposta a utilização de materiais de maior degradabilidade, entre eles os intrinsecamente biodegradáveis, os hidro-biodegradáveis e os oxi-biodegradáveis. O custo mais elevado destes materiais ocasionou o surgimento no mercado de inúmeros polímeros, supostamente biodegradáveis. Assim, este trabalho teve como objetivo identificar as melhores condições metodológicas para expressar o potencial de biodegradação desses polímeros e avaliar o desempenho daqueles três tipos de materiais poliméricos biodegradáveis, com destaque para os oxi-biodegradáveis, que apresentam propriedades e custo muito próximos aos termoplásticos tradicionais. O trabalho constou da avaliação prévia da metodologia e das condições ótimas para a degradação, sendo posteriormente avaliados quatorze polímeros classificados como biodegradáveis, e, por último, da avaliação de dois polímeros oxibiodegradáveis (polietileno e poliestireno). Verificou-se que o emprego de composto maduro e perlita misturados com o polímero, a 58ºC e a 50% de umidade foram as melhores condições encontradas para os testes respirométricos. Entre os polímeros testados, foi observada a maior mineralização nos polissacarídeos de celulose e amido e nos poliésteres lineares poli(ácido lático), poli(e-caprolactona) e poli(3-hidróxi-butirato). Com mineralização intermediária, destacaram-se os poliésteres alifático-aromáticos poli(butileno-succinato-tereftalato) e poli(butileno-adipato-tereftalato) e sua blenda com amido; poli(álcool vinílico); poli(3-hidróxi-butirato-3-hidróxi-valerato) e a blenda de lignina com fibras vegetais. As mais baixas mineralizações foram observadas, além de um poliuretano, nos polímeros oxi-biodegradáveis polietileno e poliestireno. O polietileno aditivado apresentou mineralização de até 12,5 % em três meses de incubação, ao passo que o poliestireno espumado foi mineralizado em até 5 %. Estas mineralizações foram dependentes das condições prévias de degradação oxidativa e da formulação empregada. Para estes materiais, existem grandes potenciais para melhorar a sua degradação biótica e abiótica. Conclui-se que já existem no mercado polímeros apresentando alta biodegradabilidade, assim como materiais de baixo custo e de propriedades físicas e químicas plenamente satisfatórias, mas de baixa biodegradabilidade. / Thermoplastic polymeric materials are largely used by the population due to their good mechanical properties and low cost. Those properties confer to the material low biodegradability, causing persistence and accumulation in the environment. Alternatively, the use of materials of higher degradability has been proposed, among them the intrinsically biodegradable, the hydro-biodegradable and the oxo-biodegradable polymers. The higher cost of these materials lead to the uprising of many polymers, supposedly, biodegradable. This work had as objective to identify the best methodological conditions to express the biodegradation potential of these polymers and to evaluate the performance of these three types of biodegradable polymeric materials, with distinction to the oxo-biodegradable ones, which present properties and cost close to the traditional thermoplastic materials. The work consisted of the previous evaluation of the methodology and of the optimal conditions for the degradation, followed by the evaluation of fourteen polymers classified as biodegradable, and at last, of the evaluation of two oxo-biodegradable polymers (polyethylene and polystyrene). It was verified that the use of mature compost and perlite mixed with the polymers, at 58ºC and 50% humidity were the best conditions found for the respirometric tests. Among the polymers tested, the largest mineralization was observed in the polysaccharides cellulose and starch and in the aliphatic polyesters poly(e-caprolactone), poly(lactic acid) and poly(3- hydroxy-butyrate). A group showing intermediate mineralization was represented by the aliphatic-aromatic polyesters poly(butylene-succinateterephtalate), and poly(butylene-adipate-terephtalate) and its blend with starch; by poly(vinyl alcohol); by poly(3-hydroxy-butyrate-3-hydroxy-valerate) and by the blend of lignin and vegetal fibers. The lowest mineralization were observed, apart from polyurethane, for oxo-biodegradable polyethylene and foamed polystyrene. The polyethylene with pro-degrading additives presented mineralization of up to 12,5% in three months of incubation, while the polystyrene was mineralized in up to 5%. These mineralizations were dependent on the previous conditions of oxidative degradation and on the formulation used. For these materials, there are great potentials to improve their abiotic and biotic degradability. It is concluded that there are already in the market polymeric materials showing high biodegradability as well as low cost materials with adequate physical and chemical properties, but with slow biodegradation.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-11T18:35:08Z No. of bitstreams: 1 2017_FernandoHiagoSouzaFernandes.pdf: 6056738 bytes, checksum: 3eee257de44dbe6690103a966bb4e7ec (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-22T18:46:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_FernandoHiagoSouzaFernandes.pdf: 6056738 bytes, checksum: 3eee257de44dbe6690103a966bb4e7ec (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-22T18:46:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_FernandoHiagoSouzaFernandes.pdf: 6056738 bytes, checksum: 3eee257de44dbe6690103a966bb4e7ec (MD5) Previous issue date: 2017-09-22 / Estudos espaço-temporais das condições agronômicas de pastagens cultivadas são essenciais para elaboração de diretrizes e ações de políticas público-privadas para aumentar a produtividade da pecuária. Neste contexto, este trabalho tem por finalidade avaliar as condições de degradação das pastagens cultivadas no Cerrado mineiro, por meio de estimativas de Eficiência no Uso da Água (WUE – water use eficiency) no período de 2003 a 2014. WUE corresponde a uma relação entre produtividade primária líquida (NPP) e evapotranspiração real (ETR). O mapa de pastagens cultivadas do Cerrado mineiro utilizado nesse estudo foi obtido pelo projeto TerraClass Cerrado de 2013, coordenado pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA). As séries temporais do índice de vegetação realçado (EVI) das plataformas Terra e Aqua do sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) (produtos MOD/MYD13Q1) foram utilizadas para estimar e descrever a variabilidade espaço-temporal da NPP, por meio do aplicativo Timesat. As imagens mensais de ETR foram obtidas do produto MOD16A2 e comparadas com dados de ETR oriundas de 20 estações meteorológicas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). A NPP média das pastagens cultivadas no Cerrado mineiro no período de 12 anos foi de 5,98. As maiores taxas de ETR estiveram associadas aos valores mais elevados da NPP. Em geral, áreas de pastagens cultivadas apresentam ETR média anual de 690 mm, com 67% da ETR ocorrendo durante a estação chuvosa (outubro a abril). Tendências positivas da ETR foram encontradas em mais de 80% das áreas de pastagens cultivadas do Cerrado mineiro. Valor médio de WUE no período considerado foi de 0,08. Ainda de acordo com esses dados de WUE, 46% (5,48 milhões de hectares) do total de áreas de pastagens cultivadas no Cerrado mineiro apresentaram processo de degradação biológica. As mesorregiões Triângulo Mineiro/Alto Parnaíba e Norte de Minas apresentaram as maiores produtividades e as menores perdas de água para a atmosfera, portanto, as pastagens mais produtivas. A técnica de WUE permitiu avaliar as condições de degradação das pastagens cultivadas do Cerrado mineiro. A restauração dessas pastagens degradadas pode auxiliar no aumento da produção da carne bovina dessa região, auxiliando na redução da taxa de conversão da vegetação natural para novas áreas de pastagens. / Spatio-temporal studies of the agronomic conditions of cultivated pastures are essential for the elaboration of guidelines and actions of public-private policies to increase the productivity of livestock. In this context, this study aims to evaluate the degradation conditions of the cultivated pastures found in the Minas Gerais State covered by the Cerrado biome, using water use efficiency (WUE) estimates from 2003 to 2014. WUE corresponds to a relation between net primary productivity (NPP) and real evapotranspiration (ETR). The cultivated pasture map used in this study was obtained by the TerraClass Cerrado project of 2013, coordinated by the Ministry of the Environment (MMA). The time series of the enhanced vegetation index (EVI) obtained by the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) onboard the Terra and Aqua platforms (MOD/MYD13Q1 product) were used to estimate and describe the spatial and temporal variability of NPP through the Timesat software. The monthly ETR images were obtained from the MOD16A2 product and validated with observed ETR estimates from 27 meteorological stations of the National Institute of Meteorology (INMET). The average NPP of pastures grown in the Cerrado of Minas Gerais in the 12-year period was 5.98. The highest ETR rates were associated with higher NPP values. In general, cultivated pasture areas had a mean annual ETR of 690 mm, with 67% of the ETR occurring during the rainy season (October to April). Positive ET trends were found in more than 80% of the cultivated pastures. Mean value of WUE in the period considered was 0.08. According to these WUE data, 46% (5.48 million hectares) of the total cultivated pasturelands in the study area presented biological degradation processes. The Triângulo Mineiro/Alto Parnaíba and Norte de Minas mesoregions had the highest yields and the lowest losses of water to the atmosphere, therefore, the most productive pastures. The WUE technique allowed to evaluate the degradation conditions of cultivated pastures of the study area. The restoration of these degraded pastures can help increase beef production in this region, helping to reduce the rate of conversion of natural vegetation to new pasture areas.

O biodiesel é uma fonte alternativa de energia que apresenta alto potencial de biodegradabilidade e relativa baixa toxicidade, mitigando, assim, o impacto aos ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a biodegradação das misturas de diesel/biodiesel (B0, B20 e B100) em dois tipos de solo (argiloso e arenoso) sob duas estratégias de Biorremediação (Atenuação Natural e Bioaumentação). A seleção do consórcio microbiano foi realizada a partir da utilização de indicadores-redox (DCPIP e TTC), de ensaios enzimáticos [alcano hidroxilase, Catecol 1,2-dioxigenase, Catecol 2,3-dioxigenase, Protocatecol 3,4-dioxigenase, hidrólise do ρ-NPA (esterase) e lipase], produção de proteínas totais, de biossurfactantes, de metabólitos e avaliação da hidrobicidade celular. Foram eleitos quatro isolados bacterianos (Bacillus megaterium, Bacillus pumilus, Pseudomonas aeruginosa e Stenotrophomonas maltophilia), formando um consórcio a ser utilizado na Bioaumentação. Para os experimentos de biodegradação em solos, a atividade microbiana foi avaliada por respirometria, desidrogenase, contagem de degradadores/heterotróficos e pela concentração de TPH para B0 e B20 e de ésteres totais para B20 e B100. Foram observados percentuais acima de 90% na biodegradação para B0 e B20 tanto para Atenuação Natural e Bioaumentação quanto para os dois tipos de solos avaliados. Para B100, a biodegradação de estéreis totais foi superior na Bioaumentação para os dois solos. Embora a Bioaumentação não tenha apresentado diferenças na biodegradabilidade entre B0 e B20, a adição do consórcio microbiano associado aos macronutrientes inoculados no solo foi importante para aumentar as taxas de degradação do tratamento B100. / Biodiesel is an alternative source of energy with high biodegradability potential and relatively low toxicity, thus, mitigating impact on ecosystems. The aim of this study was to evaluate biodegradation of diesel/biodiesel (B0, B20 and B100) blends in clay and sandy soils under two approaches of bioremediation (Natural Attenuation and Bioaugmentation). The selection of microbial consortia was carried out using redox indicators (DCPIP and TTC), enzymatic assays [alkane hydroxylase, catechol 2,3-dioxygenase, protocatechol 3,4-dioxygenase, ρ-NPA hydrolysis (esterase) and lipase], total protein, biosurfactants and metabolits yields and cell hidrofobicity assessment. Four bacterial strains were elected (Bacillus megaterium, Bacillus pumilus, Pseudomonas aeruginosa and Stenotrophomonas maltophilia), forming a consortium to be used in Bioaugmentation. For soil biodegradation experiments, microbial activity was assessed by respirometry, desidrogenase, degradators/heterotrofic count and by TPH concentration for B0 and B20 and total esters for B20 and B100. At estimating degradation rates for the soils assessed, it was not observed significant differences between B0 and B20, both for the soils as for the two bioremediation approaches, showing high percentage of degradation (>90%). As for B100, the biodegradation of total esters was higher on bioaugmentation for both soils. Although bioaugmentation have not shown differences in biodegradability between B0 and B20, the addition of microbial consortia associated to macronutrients inoculated in the soil was important to increase the degradation rates of B100 treatment.

Resumo: A introdução de moléculas xenobióticas no ambiente muitas vezes ocorre sem que sejam conhecidos muitos de seus aspectos bioquímicos e toxicológicos fundamentais. A presença anéis aromáticos na estrutura molecular muitas vezes é o fator determinante da toxicidade, recalcitrância e propriedades mutagênicas associadas e muitos destes compostos. O papel dos insumos agrícolas neste processo é de particular relevância, devido ao seu caráter de liberação intencional no ambiente e dos crescentes volumes aplicados em todo o mundo. Neste trabalho, foram selecionadas linhagens de basidiomicetos com base na sua tolerância aos herbicidas atrazina e diurom, para estudo detalhado do potencial de degradação e do papel desempenhado pelas enzimas ligninolíticas no processo. A tolerância não se mostrou relacionada à degradação dos xenobióticos; esta foi muito eficiente para algumas linhagens estudadas, chegando a 38% da atrazina e 96% do diurom, por MCA 17 agaricales e SXS 320 P. cubensis, respectivamente, após 20 dias de cultivo. As linhagens mais tolerantes à atrazina, Pluteus cubensis SXS 320 e Polyporus tenuiculus MCA 11, e ao diurom, Pycnoporus sanguineus MCA 16 e Dacryopinax elegans SXS 323, foram empregadas em ensaios mais detalhados para a degradação e produção de enzimas. Os efeitos de diferentes concentrações do diurom e da atrazina como única fonte de carbono ou em presença de fontes alternativas como glicose ou bagaço de cana (1%), foram determinados para os microrganismos tolerantes. Apenas Pycnoporus sanguineus MCA 16 e Polyporus tenuiculus MCA 11 produziram lacases, única enzima do sistema ligninolítico detectada nas culturas. No caso de Pycnoporus sanguineus, as lacases foram constitutivamente produzidas em meio contendo glicose, atingindo 283 U.l-1. A lacase de P. tenuiculus, por sua vez, foi produzida apenas em presença de constituintes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The introduction of xenobiotic molecules in the environment often occurs without the knowledge about many basic aspects related to biochemistry and toxicology. The aromatic ring presence in their molecular structure many times is the determinant feature for toxicity, recalcitrance and mutagenic properties associated with those compounds. The role of agricultural chemicals in this process has particular relevance, due to their intentional release on environment and the crescent volumes employed worldwide. In this work, basidiomycete strains were chosen based on their tolerance to herbicides atrazine and diuron, for detailed study of the fungi's degradative potential and the role developed by ligninolytic enzymes in this process. The tolerance was not related to xenobiotic's degradation, which was very efficient for many strains, reaching 38% for atrazine and 96% for diuron, by MCA 17 Agaricales and SXS 320 Pluteus cubensis, respectively, after 20 days in culture. Those ones more tolerant to atrazine, Pluteus cubensis SXS 320 and Polyporus tenuiculus MCA 11, and for diuron, Pycnoporus sanguineus MCA 16 and Dacryopinax elegans SXS 323, were employed in assays focusing on degradation and enzyme production. The effect of different concentrations of diuron and atrazine as sole carbon source or in presence of alternative sources, like glucose and sugarcane bagasse (1%), were determined for tolerant microorganisms. Only Pycnoporus sanguineus MCA 16 and Polyporus tenuiculus MCA 11 have produced laccases, the unique enzyme of ligninolytic system detected in cultures. For Pycnoporus sanguineus, the laccases were constitutively produced in medium containing glucose, reaching 238 U.l-1. The laccase from P. tenuiculus was released only with the presence of lignocellulosic constituents in culture medium, resulting in 1,219 U.l-1 in medium containing wheat bran. The biochemical properties... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Eleni gomes / Coorientador: Mauricio Boscolo / Banca: Lucia Regina Durrant / Banca: Caroline Henn / Mestre