Orientador: Ederio Dino Bidoia / Banca: Marcelo Henrique Otenio / Banca: Dejanira de Franceschi de Angelis / Resumo: Nos últimos anos, a avaliação da qualidade do solo após o processo de biorremediação era baseada apenas em dados químicos, porém este procedimento não pode prever os efeitos dessas substâncias aos organismos. Assim os testes ecotoxicológicos têm sido utilizados como ferramenta complementar para avaliação da toxicidade. O metabolismo microbiano responsável pela biodegradação de várias substâncias é diretamente relacionado com a toxicidade, pois o processo de biodegradação não garante diminuição da toxicidade. Além disso, a toxicidade de um poluente pode afetar os micro-organismos, inviabilizando parte dos processos biogeoquímicos cruciais para todos os organismos. Em ensaios ecotoxicológicos com sementes, a sensibilidade dos períodos de germinação e o desenvolvimento da plântula são utilizados para avaliar a interferência do contaminante no desenvolvimento do organismo. Deste modo, o objetivo do trabalho foi avaliar a fitotoxicidade de solo contaminado com biodiesel, diesel e petróleo em diferentes tempos de biodegradação utilizando como organismo-testes as sementes de Cucumis sativus (pepino), as de Lactuca sativa (alface) e as de Eruca sativa (rúcula). Avaliou-se, também, a eficiência da biodegradação utilizando o Bacillus subtilis no solo, como também o metabolismo da microbiota indígena frente aos contaminantes por meio de um método colorimétrico adaptado baseado no uso de aceptor de elétrons como o 2,6-diclorofenol-indofenol (DCPIP). Os resultados mostraram que o biodiesel sofreu maior biodegradação que os hidrocarbonetos do petróleo e menor toxicidade após 240 dias. Todas as sementes foram inibidas com menor intensidade no solo contaminado com biodiesel biodegradado durante 240 dias. O petróleo e o diesel não foram totalmente biodegradados. O alongamento da raiz... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The assessment of soil quality after the bioremediation process was based solely on chemical data, but this procedure cannot predict the effects of these substances to organisms. Thus, the ecotoxicity tests have been used as a complementary tool for evaluation of toxicity. The microbial metabolism responsible for biodegradation of various substances is directly related to toxicity, because the biodegradation process does not guarantee decreased toxicity. Moreover, the toxicity of a pollutant can affect the microorganisms, preventing part of biogeochemical processes important to all organisms. In ecotoxicological assays with seed, the sensitivity of the periods of germination and seedling development are used to evaluate the influence of the contaminant on the organism development. Thus, the objective of this study was to evaluate the phytotoxicity of contaminated soil with biodiesel, diesel and petroleum at different times of the biodegradation using as organism-tests the seeds of Cucumis sativus (cucumber), Lactuca sativa (lettuce) and Eruca sativa (arugula). Also it was evaluated the efficiency of Bacillus subtilis in the biodegradation, as well as the metabolism of the microorganism indigenous against the contaminants by a colorimetric method adapted. The results showed that biodiesel was more biodegradable than petroleum hydrocarbons and less toxic after 240 days of biodegradation. The petroleum and diesel were not completely biodegraded. The root and hypocotyl elongation of C. sativus and L. sativa were the parameter that showed the correlation between the times of biodegradation and decrease of the phytotoxicity of biodiesel and diesel enriched with B. subtilis. The incubation of contaminated soil with diesel and B. subtilis during 240 days showed low inhibition of the root elongation of cucumber and... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Produtos recalcitrantes como os bifenilos policlorados (PCBs) e hidrocarbonetos têm chamado a atenção de pesquisadores em diversas partes do mundo devido a sua persistência e efeitos nocivos ao meio ambiente e ao homem. O conhecimento da biodiversidade genotípica e fenotípica dos microrganismos degradadores de compostos xenobióticos é de grande importância para a compreensão dos aspectos ecológicos envolvidos na biodegradação microbiana; incluindo a dispersão geográfica das bactérias biodegradadoras que, pode também ser considerada e utilizada como modelo para a compreensão de padrões de distribuição geográfica de microrganismos autóctones do ambiente. Devido a presença destes compostos na Baía de Santos é de grande interesse o presente estudo da diversidade microbiana de isolados neste ambiente. Este trabalho visou investigar a ocorrência e diversidade de bactérias capazes de degradar PCBs e hidrocarbonetos nas amostras coletadas no estuário de Santos. Para o estudo destas amostras foram utilizadas técnicas tradicionais de cultivo e análise química de degradação de hidrocarbonetos e PCBs. Técnicas de biologia molecular também foram aplicadas para estudar os diferentes perfis genotípicos obtidos por BOX-PCR. Além disso, foi verificada a presença de genes catabólicos nestes microrganismos e também foi realizada a identificação dos mesmos através da técnica de seqüenciamento do gene 16SrRNA. Como resultado deste estudo, foram obtidos 61 isolados que foram submetidos à técnica de rep-PCR, empregando o iniciador BOX-A1R obtendo-se 30 amplificações com 28 padrões de bandas distintos. Esses isolados, foram então, testados para 6 genes catabólicos distintos, obtendo-se resultado positivo para os genes todC1 (tolueno), ndoB (naftaleno), xylE (xileno) e bphA (bifenilo). No entanto não foram observado genótipos distintos para as áreas afetadas. Nos testes de degradação foram obtidos 12 isolados degradadores de PCBs e 44 isolados degradadores de hidrocarbonetos. Nas análises de seqüenciamento do gene 16SrRNA, foram obtidos 11 gêneros distintos de bactérias, sendo que a maioria dos isolados se encontravam dentro do grupo filogenético de Proteobactéria na subdivisão Gama Proteobactéria. A partir dos resultados de degradação, da pesquisa dos genes catabólicos e dos parâmetros físico-químicos, foi possível observar que a área estudada apresenta um forte potencial para biorremediação com microrganismos autóctones degradadores de hidrocarbonetos e PCBs. / Recalcitrant compounds such as polychlorinated biphenyls (PCBs) and hydrocarbons have attracted researcher’s attention all over the world, because of their persistence and side effects to the environment and to the humanity. The knowledge of genotypic an phenotypic biodiversity of xenobiotic compound degrading-microorganisms is extremely important for the comprehension of ecological aspects involved in microbial biodegradation; including the biodegrading-bacteria geographic dispersion that may also consider and provide a model for the comprehension of the patterns of geographic distribution of autochthonous microorganisms in the environment. Because of the presence of these compounds in Santos Estuary, it is very important the present study of microbial diversity in this environment. The purpose of this work is to investigate the occurrence and the bacterial diversity that are able to degrade PCBs and hydrocarbons in samples of the Santos Estuary. For that, samples were collected and analyzed using traditional techniques of culturing and chemical analyses of PCBs and hydrocarbons biodegradation. Molecular Biology techniques were also used to determine the presence of catabolic genes, to study the different genotypic patterns of BOX-PCR and to identify the microorganisms. As a result, 61 isolates were obtained, and then they were amplified with the BOX-PCR primer resulting in 30 amplicons with 28 different band patterns. These isolates were then tested for 6 distinct catabolic genes with positive results for the todC1 (toluene), ndoB (naphthalene), xylE (xylene) and bphA (biphenyl) genes. In the degradation tests, 12 PCBs degrading-isolates and 44 hydrocarbons degrading-isolates were obtained. As a result of the identification, was obtained 11 different genera of bacteria. Besides, most of the microorganisms belonged to the Gamma Proteobacteria subdivision. As a conclusion of these results and from the chemical and physical parameters studied in this work, was possible to notice that the studied area presents a noticeable potential for bioremediation with hydrocarbons and PCBs autochthonous degrading-microorganisms.

O comportamento dos herbicidas no ambiente depende de sua composição química, do modo de aplicação e de fatores edafoclimáticos. Este estudo teve como objetivos avaliar em campo: i) a interferência dos resíduos florestais no controle das plantas daninhas e na eficácia de diferentes herbicidas aplicados na pré-emergência das plantas daninhas; ii) a seletividade dos diferentes herbicidas para as plantas de eucalipto e na atividade microbiológica do solo e iii) o efeito residual dos herbicidas. O experimento foi instalado em solo de textura argilosa na região de Capão Bonito, SP e cada parcela útil foi composta por três linhas com 8 m de comprimento. Foram usados quatro herbicidas aplicados na pré-emergência das plantas daninhas aplicados em área total e antes do plantio do híbrido Eucalyptus urophylla x grandis. A pesquisa foi instalada no delineamento blocos casualizados com cinco repetições, e sete tratamentos: 1) testemunha sem resíduo (linha de plantio com solo exposto após preparo de solo e retirada manual dos resíduos florestais da entrelinha de plantio); 2) testemunha com resíduo (linha de plantio com solo exposto após preparo de solo e manutenção dos resíduos florestais na entrelinha de plantio); 3) testemunha com controle (semelhante à testemunha com resíduo, mas com capina química das plantas daninhas durante o período de avaliação); 4) aplicação de isoxaflutole; 5) aplicação de sulfentrazone; 6) aplicação de flumioxazin; 7) aplicação de oxyfluorfen. Nos tratamentos de 4 a 7, os herbicidas foram aplicados na área total da parcela com costal pressurizada e mesmo volume de calda. Os efeitos dos tratamentos foram avaliados por meio da: i) avaliação visual de controle das plantas daninhas na linha e na entrelinha de plantio; ii) contagem e identificação das plantas daninhas emergidas após aplicação; iii) levantamento de sintomas de fitotoxidez e mensuração da altura da planta e do diâmetro do colo; iv) quantificação da atividade microbiológica no solo. A altura das plantas na área tratada com isoxaflutole foi 6,4 % superior comparativamente ao tratamento capinado. O flumioxazin controlou 85 % das plantas daninhas na linha de plantio aos 90 dias após aplicação (DAA), mas foi fitotóxica para algumas plantas, diminuindo a altura média. As precipitações pluviais e a temperatura atmosférica possivelmente influenciaram a eficácia do controle das plantas daninhas e a atividade dos microrganismos no solo. O preparo de solo na linha de plantio reduziu a germinação de plantas daninhas e aumentou a eficácia de controle das plantas daninhas, principalmente, nos tratamentos com flumixazin e oxyfluorfen. Em todos os tratamentos, as plantas de eucalipto recuperaram dos efeitos fitotóxicos ao longo de 150 DAA dos herbicidas. A atividade microbiana foi muito sensível às intervenções realizadas na área experimental. / The behavior of herbicides in the environment depends on its chemical composition, application and edaphoclimatic factors. This study aimed to evaluate the field: i) the interference of forest residues on weed control and effectiveness of different herbicides applied in the pre-emergence of weeds; ii) the selectivity of different herbicides for eucalypt plants and microbiological activity of the soil; and iii) the residual effect of herbicides. The research was installed in a clay soil in the region of Capão Bonito, SP and each useful plot area consisted of three rows with 8 m long. Four herbicides applied in the pre-emergence of weeds were applied in total area before planting the hybrid Eucalyptus urophylla x grandis. The experiment was conducted in a randomized block design with five replications and seven treatments: 1) control without residue (planting row with bare soil after preparation and manual removal of forest residues of planting interrow); 2) control with residue (planting row with bare soil after soil preparation and maintenance of forest residues in the planting interrow); 3) control weed free (similar to control with residue, but with weed chemical control during the evaluation period); 4) isoxaflutole application; 5) sulfentrazone application; 6) flumioxazin application ; 7) oxyfluorfen application. In treatment 4 to 7, the herbicides were applied at the total plot area with pressurized costal and same spray volume. The effects of the treatments were assessed by: i) visual assessment of weed control in the planting row and interrow; ii) counting and identification of weeds emerged after application; iii) survey of symptoms of phytotoxicity and measurement of plant height and base diameter; iv) measurement of microbiological activity in the soil. The height of the plants in the area treated with isoxaflutole was 6.4 % higher compared to weed free treatment. The flumioxazin controlled 85 % of the weeds in the planting row at 90 DAA, but was phytotoxic to some plants, reducing the average height. The rainfall and atmospheric temperature possibly influenced the effectiveness of weed control and activity of soil microorganisms. Soil preparation in the planting row reduced weed germination and increased weed control effectiveness, mainly in the treatments with flumixazin and oxyfluorfen. In all treatments, eucalyptus plants recovered from the phytotoxic effects over 150 DAA herbicides. Microbial activity was very sensitive to interventions in the experimental area.

Os compostos fenólicos pertencem a um grupo tóxico de poluentes ambientais descartados do processo de muitas indústrias tais como refinarias de óleo e indústrias químicas. Embora o fenol possua ação bactericida, alguns micro-organismos adquiriram a habilidade de se adaptar e utilizar este composto como fonte de carbono e energia, através do controle coordenado de vias metabólicas (catabólicas). A expressão destas vias pode ser regulada por: mecanismos de controle globais ou por uma via específica de resposta controlada, porém estes mecanismos ainda não são bem compreendidos. O presente trabalho pretendeu isolar e identificar micro-organismos de um ambiente contaminado para tratamento biológico de efluentes fenólicos, bem como analisar o padrão de proteínas citosólicas expressas em função da exposição à duas diferentes fontes de carbono (glicose ou fenol). As linhagens isoladas de Cubatão-SP foram identificadas pela amplificação e sequenciamento do gene 16S DNAr, resultando em 100 % de similaridade com os gêneros Achromobacter e Pandoraea. Os ensaios de biodegradação em diferentes concentrações de fenol (200 a 600 mg.L-1) mostraram que as duas linhagens foram capazes de degradar 100 % do fenol. As proteínas expressas por Achromobacter sp. em resposta ao fenol foram submetidas a eletroforese 2D e os resultados sugerem que a biodegradação do fenol foi realizada através da meta clivagem do anel aromático, pois três enzimas desta via foram identificadas (proteína degradação do fenol via meta- clivagem, 2- hidroximucônico semialdeído desidrogenase 1 e 4-hidroxi-2-oxovalerate aldolase). Outras enzimas envolvidas no metabolismo celular também foram identificadas, reforçando a hipótese que o fenol altera todo o metabolismo celular, envolvendo as mais diferentes vias metabólicas para que a célula possa superar o estresse celular ocasionado por esta exposição. / Phenolic compounds belong to a group of toxic environmental pollutants discharged from the process in many industries such as oil refineries and chemical plants. Although phenol has bactericidal action, some microorganisms acquired the ability to adapt and use this compound as a source of carbon and energy, through the coordinated control of metabolic pathways (catabolic). The expression of these pathways may be regulated by: control mechanisms via a global or specific response, but these mechanisms are not well understood. This work aims to isolate and identify micro-organisms from a contaminated environment for biological treatment of phenolic wastewaters, as well as analyzing the pattern of cytosolic proteins expressed in terms of exposure to two different carbon sources (glucose or phenol). The strains isolated from Cubatao-SP were identified by amplification and sequencing of 16S rDNA, resulting in 100% similarity with the genera Achromobacter and Pandoraea. The biodegradation assays at different concentrations of phenol (200 to 600 mg.L-1) showed that both strains were able of degrading 100% of the phenol. The proteins expressed by Achromobacter sp. in response to phenol were subjected to 2D electrophoresis and the results suggest that the biodegradation of phenol was performed using the meta cleavage of the aromatic ring, once three enzymes of this pathway have been identified (protein degradation meta-cleavage pathway phenol, 2-hydroxymuconic semialdehyde dehydrogenase 1 and 4-hydroxy-2-oxovalerate aldolase). Other enzymes involved in cellular metabolism were also identified; reinforcing the hypothesis that phenol modifies the entire cellular metabolism, involving very different metabolic pathways for the cell can overcome stress caused by this exposure.

O objetivo desse trabalho foi desenvolver e caracterizar blendas poliméricas dos copolímeros de poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV) com poli(etileno-coacetato de vinila) (EVA) contendo altos teores de acetato de vinila (VA). Os teores de VA nos EVA utilizados foram de 65% (EVA65) e 90% (EVA90) em massa. Como as propriedades finais das blendas de PHBV, copolímero derivado de fonte renovável e biocompostável, com EVA, polímero de origem petroquímica e não biocompostável, são altamente dependentes do número de fases constituintes do sistema, esse trabalho investigou inicialmente a miscibilidade desses blendas. Assim, blendas contendo entre 10 e 90% (m/m) de EVA foram preparadas a partir do estado fundido em reômetro de torque e caracterizadas por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados da reometria de torque indicaram que o EVA65 sofreu degradação termomecânica (com ramificação e/ou reticulação das cadeias), enquanto que no PHBV predominou o processo de cisão. As blendas PHBV/EVA65 apresentaram duas transições vítreas e nítida separação de fases, em todas as composições, típicas de sistemas imiscíveis. Em contraste, o EVA90 não apresentou degradação nas condições de estudo. As curvas DSC das blendas PHBV/EVA90 apresentaram uma única temperatura de transição vítrea (Tg) cuja variação em função da fração em massa de cada componente foi prevista pela equação de Fox. As micrografias indicando a presença de uma única fase comprovam que as blendas PHBV/EVA90 são totalmente miscíveis em qualquer proporção. Após essa etapa, buscou-se avaliar a influência do teor de VA nas blendas PHBV/EVA. Para atingir esse objetivo, blendas contendo 5, 10, 20 e 30% (m/m) de EVA foram preparadas em extrusora dupla rosca co-rotacional interpenetrante e a influência do teor de VA na biodegradabilidade, morfologia e comportamento térmico e mecânico dessas blendas foi investigada por ensaio de biodegradação em solo, MEV, DSC, análise termo-dinâmico mecânica (DMA) e, ensaios mecânicos de tração e impacto. Além da influência sobre as transições térmicas dos polímeros mencionada anteriormente, os resultados de DSC mostraram que a temperatura de cristalização a frio (Tcc) e a entalpia de fusão (ΔHm) do PHBV aumentaram com o aumento do teor de EVA. Porém, o teor de VA e, consequentemente a miscibilidade das blendas, teve forte influência sobre a entalpia de cristalização a frio (ΔHcc) do PHBV. A presença do EVA65 reduziu significativamente os valores de ΔHcc, enquanto para as blendas preparadas com EVA90 esses valores foram superiores ao do polímero puro, sugerindo influência direta sobre a cinética de cristalização do PHBV. De uma maneira geral, as propriedades mecânicas em tração, tais como, resistência à tração e módulo elástico diminuíram com o aumento do teor de EVA, independentemente do teor de VA nas blendas. Entretanto, a deformação na ruptura foi altamente influenciada pelo teor de VA. Blendas PHBV/EVA65 apresentaram pequeno aumento na deformação na ruptura com o aumento do teor de EVA, provavelmente devido à fraca adesão interfacial entre seus os componentes. Já a deformação na ruptura de blendas PHBV/EVA90 contendo 30% (m/m) de EVA foi de 280%, muito superior à deformação na ruptura de 1,7% do PHBV. A taxa de biodegradação das blendas PHBV/EVA foi menor que a determinada para o PHBV. Apesar da baixa perda de massa determinada no PHBV e nas blendas PHBV/EVA após 180 dias de ensaio de biodegradação, foi possível observar que blendas PHBV/EVA65 apresentaram taxas de biodegradação superiores as apresentadas pelas blendas PHBV/EVA90. Além disso, blendas PHBV/EVA65 contendo altos teores de EVA apresentaram maiores taxas de biodegradação. Nas blendas PHBV/EVA90 as maiores taxas de biodegradação foram obtidas em composições contendo baixos teores de EVA. Esses resultados demonstraram que a miscibilidade afetou a biodegradabilidade das blendas PHBV/EVA de maneira negativa. / The aim of this work was to develop and characterize blends of poly (hydroxybutyrateco-hydroxyvalerate) (PHBV) and poly (ethylene-co-vinyl acetate) (EVA) containing high amount of vinyl acetate (VA). The VA amount in the EVA used here were 65% (EVA65) and 90% (EVA90) in mass. As the final properties of PHBV blends, a polymer derived from a renewable and biocompostable source with EVA, a polymer of petrochemical and non-biocompostable origin, are highly dependent on the number of constituent phases of the system. Therefore this work initially investigated the miscibility of these blends. PHBV/EVA blends containing 10 to 90% (m/m) of EVA were prepared from the molten state in a torque rheometer and characterized by differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM). The results of the torque rheometry indicated that EVA65 chains underwent thermomechanical degradation with branching and / or crosslinking, while in PHBV the scission process predominated. The PHBV/EVA65 blends presented two vitreous transitions and distinct phase separation, typical of immiscible systems. In contrast, EVA90 showed no degradation in the study conditions. The DSC curves of the PHBV/EVA90 blends presented a single glass transition temperature (Tg) whose variation as a function of the mass fraction of each component was predicted by the Fox equation. The micrographs indicating the presence of a single phase prove that PHBV blends/EVA90 are totally miscible in any proportion. After this step, the influence of VA amount on the PHBV/EVA blends was studied. PHBV/EVA blends containing 5, 10, 20 and 30% (m/m) EVA were prepared in an interpenetrating co-rotational double screw extruder and the influence of VA content on the biodegradability, morphology and thermal and mechanical behavior of these blends was investigated by soil biodegradation test, SEM, DSC, dynamic mechanical analysis (DMA) and mechanical tensile and impact tests. In addition to the influence on the thermal transitions aforementioned, the DSC results showed that the cold crystallization temperature (Tcc) and the melting enthalpy (ΔHm) of PHBV increased with increasing EVA amount. However, the VA content and hence the miscibility of the blends, had a remarkable influence on the cold crystallization enthalpy (ΔHcc) of PHBV. The presence of EVA65 significantly reduced ΔHcc values, while for blends prepared with EVA90 these values were higher than that of pure polymer, suggesting a direct influence on PHBV crystallization kinetics. In general, mechanical tensile properties, such as tensile strength and elastic modulus decreased with increasing EVA content, regardless of the VA content in the blends. However, the deformation at rupture was highly influenced by the VA amount. PHBV/EVA65 blends exhibited small increase in the elongation at break with increasing EVA amount, probably due to the poor interfacial adhesion between their components. The elongation at break of PHBV/EVA90 blends containing 30% (m/m) of EVA was 280%, much higher than the elongation at break of 1.7% of neat PHBV. The biodegradation rate of PHBV/EVA blends was lower than that determined for PHBV. Despite the low loss of mass determined in PHBV and PHBV/EVA blends after 180 days of biodegradation test, it was possible to observe that PHBV/EVA65 blends had higher biodegradation rates than PHBV/EVA blends90. In addition, PHBV/EVA65 blends containing high EVA amount showed higher rates of biodegradation. In the PHBV/EVA90 blends the highest rates of biodegradation were obtained in compositions containing low EVA contents. These results demonstrated that the miscibility affected the biodegradability of PHBV/EVA blends negatively.

Na presente pesquisa, produziu-se amostras de ferro puro poroso como biomaterial degradável visando a aplicação em stents, pelo processo de moldagem por injeção de pós metálicos (MPI). Os efeitos da fração volumétrica de ferro puro na mistura de injeção e da temperatura de sinterização na porosidade, microestrutura, propriedades mecânicas, propriedades de superfície, de degradação in vitro e de biocompatibilidade, foram investigados. Os resultados obtidos foram comparados com o ferro puro fabricado por fusão e com o aço inoxidável AISI 316-L. Encontrou-se que o grau de porosidade remanescente nas amostras sinterizadas foi o principal fator influenciando as propriedades mecânicas e de superfície, influenciando indiretamente os demais resultados. O ferro puro produzido por MPI exibiu valores de limite de escoamento entre 59 e 114 MPa e limite de resistência máximo de 210 MPa, com alongamento entre 10 e 50 %. A alta ductilidade é uma propriedade especialmente requerida em materiais para potencial aplicação em stents. Suas taxas de degradação em solução de Hank foram superiores às do ferro puro fabricado por fusão. O material fabricado com mistura de injeção contendo fração de ferro de 66 % (acima da fração crítica) mostrou o maior alongamento e boa taxa de degradação, um resultado interessante, pois segundo a literatura, valores acima da fração volumétrica crítica não são amplamente explorados. Os testes de biocompatibilidade mostraram excelente hemocompatibilidade do ferro puro fabricado por MPI com as células do sangue. Todas as condições testadas mostraram um nível de citotoxicidade abaixo do recomendado pela norma vigente, mas este dependendo da concentração de íons de ferro empregada e do grau de porosidade. Entre todas as condições de ensaio investigadas, as amostras contendo fração volumétrica de ferro de 62 % inicialmente na mistura de injeção e sinterizadas a 1120 oC, apresentaram a melhor combinação de propriedades para aplicação em stents. Concluiu-se que a MPI é um método tecnicamente viável como rota de produção de tubos de parede fina precursores para fabricação de stents biodegradáveis. / In the present research, an attempt was made to produce porous pure iron, as a metallic degradable biomaterial potentially for stent application, via the MIM route. The effects of iron powder loading and sintering temperature on the porosity, microstructure, mechanical properties, surface properties and in vitro degradation behavior of MIM iron were investigated. The results obtained were compared to those of cast iron. It was found that the amount of porosity remained in the as-sintered specimens had a major effect on their surface and mechanical properties. The MIM pure iron showed yield strength values between 59 and 114 MPa and maximum tensile strength of 210 MPa, with elongation values between 10 and 50 %. A high ductility is a specially required property of stent materials. Its degradation rates in Hank’s solution were superior to the degradation rate of cast iron. The material made from the feedstock containing 66 % of iron powder, above the critical powder loading, showed the highest elongation and a good in vitro degradation rate. This result is interesting, once according to the literature, powder loadings above the critical value are not well explored. The biocompatibility tests showed excellent hemocompatibility of MIM pure iron with blood cells. All conditions tested showed toxicity level below the values determined by current standards, but depending of Fe ions concentration and porosity level. Between all the conditions tested in the present investigation, the 62 % powder loading sample, sintered at 1120 oC, showed the best combination of properties for stent application. In conclusion, MIM is a promising method to be developed as a new route to produce thin-wall tubes for biodegradable stents.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6780_1.pdf: 6374162 bytes, checksum: c9e409998cdef52465c71d95cc5ce075 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / O desenvolvimento de pesquisas, envolvendo aterros em escala real, apresenta alguns inconvenientes, como: custo elevado, grande número de variáveis envolvidas no processo e a dinâmica de operação do aterro, que dificulta a obtenção sistemática de dados sob condições conhecidas ou controladas. Sendo assim, células experimentais de pequenas dimensões, simulando aterros sanitários, podem contribuir para a análise do comportamento de resíduos sólidos urbanos (RSU), possibilitando, para situações particulares, uma melhor avaliação de parâmetros físicos, químicos e microbiológicos durante a evolução do processo de biodegradação. A presente pesquisa aborda o comportamento geral de aterros simulados (lisímetros) e o processo evolutivo de degradação dos resíduos aterrados, considerando-se as condições climáticas e a composição dos resíduos. Para isso, foram construídos dois lisímetros de formato cilíndrico, com um volume interno de, aproximadamente, 10 m3. Os experimentos, operados em condições de campo, foram montados na área do Aterro de Resíduos Sólidos de Muribeca, localizado no Município de Jaboatão dos Guararapes (PE), que faz parte da Região Metropolitana do Recife. Um dos lisímetros foi construído em agosto de 2004, no final do período chuvoso, e o outro, em julho de 2005, em pleno período de chuvas. Em cada lisímetro, foi confinado um volume de, aproximadamente, 8 m3 de RSU, provenientes de três bairros da cidade do Recife PE. No primeiro lisímetro, utilizaram-se resíduos com 45 % de matéria orgânica e, no outro, com 59 %. Foram analisados os dados da caracterização dos elementos que compõem os aterros simulados e os resultados do monitoramento de sólidos, líquidos e gases, que envolveu medições de campo (temperatura, recalques da massa de lixo e concentrações de CH4, CO2 e H2S) e coleta periódica de amostras para análises laboratoriais de vários parâmetros, como: teor de umidade, concentrações de microrganismos aeróbios e anaeróbios (celulolíticos, amilolíticos, proteolíticos, coliformes, Pseudomonas aeruginosa, fungos) sólidos voláteis, Eh, pH, DBO, DQO, nitrato, amônia, metais, carbono, hidrogênio e nitrogênio. Os resultados indicaram que as condições climáticas e a composição dos resíduos podem influir consideravelmente na evolução das concentrações de gases (CH4 e CO2), nas concentrações de microrganismos (hidrolíticos-fermentativos e anaeróbios totais), na magnitude dos recalques, na geração de lixiviado e na umidade dos resíduos e da camada de cobertura. E, ainda, o comportamento geral da grande maioria dos parâmetros analisados, nos dois experimentos, foi compatível com os resultados obtidos em aterros de RSU

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-02Bitstream added on 2014-06-13T19:19:45Z : No. of bitstreams: 1 souza_ts_dr_rcla.pdf: 1037350 bytes, checksum: 91b3f00c26815136b8cd76e95397bc77 (MD5) / O sistema de biorremediação denominado landfarming tem sido utilizado por refinarias de petróleo para dispor e tratar, em grandes áreas de solo, localizadas na própria indústria, o resíduo sólido final gerado, que é composto por uma emulsão formada por água, diversas frações de hidrocarbonetos e metais. Contudo, em landfarmings, a biodegradação de algumas classes de hidrocarbonetos pode levar tempo, meses ou anos. Desse modo, tratamentos complementares podem ser utilizados, visando estimular o metabolismo microbiano, tais como a adição de agentes descompactantes e nutrientes no solo. O progresso da biorremediação pode ser acompanhado por meio de medidas da concentração dos contaminantes de interesse, pela análise do metabolismo microbiano e por meio de ensaios biológicos que mensuram as atividades tóxica, genotóxica e mutagênica das amostras avaliadas. O objetivo do presente trabalho foi investigar os efeitos da adição de dois resíduos agroindustriais, casca de arroz e vinhaça, na biorremediação, na genotoxicidade e na mutagenicidade de um solo de landfarming proveniente de uma refinaria de petróleo, por meio de análises químicas, taxa de CO2 liberado por microrganismos e por meio do teste de anormalidades mitóticas e cromossômicas na espécie vegetal Allium cepa. Também foi objetivo desse trabalho avaliar o potencial bioindicador do invertebrado terrestre Rhinocricus padbergi após exposição a amostras do landfarming desativado. Análises histológicas e histoquímicas no intestino médio e no corpo gorduroso perivisceral do diplópodo foram realizadas. Os resultados do presente trabalho mostraram que a casca de arroz, empregada como agente descompactante do solo, constitui uma alternativa economicamente viável para a biorremediação de resíduos derivados da indústria do petróleo. A adição desse material promoveu um aumento da quantidade... / The bioremediation system called landfarming has been used by petroleum refineries to dispose and treat, in large areas of soil, located in the own industry, the final solid residue generated, which is composed by an emulsion formed by water, several fractions of hydrocarbons and metals. However, in landfarmings, the biodegradation of some classes of hydrocarbons can take time, months or years. Thus, complementary treatments can be used in order to stimulate the microbial metabolism, such as addition of uncompressing agents and nutrients in the soil. The bioremediation progress can be monitored by measuring the concentrations of contaminants of interest, by the analysis of the microbial metabolism and by biological assays that measure toxic, genotoxic and mutagenic activities of the assessed samples. The aim of this study was to investigate the effects of adding two agroindustrial residues, rice hull and vinasse, in the bioremediation, genotoxicity and mutagenicity of a soil of landfarming from a petroleum refinery by chemical analyses, rate of CO2 released by microorganisms and by the mitotic and chromosomal abnormalities test in the plant species Allium cepa. It was also objective of this study assess the bioindicator potential of the terrestrial invertebrate Rhinocricus padbergi after exposure to deactivated landfarming samples. Histological and histochemical analyses of the midgut and fat body of this invertebrate were also carried out. The results of this study showed that rice hull, used as an uncompressing agent of the soil, constitutes an economically viable alternative for the bioremediation of residues derived from petroleum industry. The addition of this material promoted an increase in the quantity of CO2 released, decreased the concentration of total petroleum hydrocarbons (TPHs) of the landfarming soil and reduced its genotoxicity. On the contrary, vinasse... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-02Bitstream added on 2014-06-13T20:21:44Z : No. of bitstreams: 1 celli_mg_dr_sjrp.pdf: 756707 bytes, checksum: 4e5cc119fa93aadaf2ac40ff2235e038 (MD5) / A patulina, toxina com potencial carcinogênico, mutagênico e teratogênico produzida por Penicillium spp., Aspergillus spp. e Byssoclamys spp., pode ser encontrada em maçãs, sucos comerciais e outros produtos não fermentados constituindo-se num problema neste setor agroindustrial. Em bebidas fermentadas, porém, não é detectável mesmo que a matéria-prima esteja visivelmente contaminada. O presente trabalho visou quantificar a patulina tanto no tecido deteriorado de maçãs in natura quanto na parte sadia ao redor da lesão, monitorar a degradação no processo fermentativo típico utilizando Saccharomyces cerevisiae e degradar a toxina presente em produtos derivados de maçã pela ação do composto bioativo produzido pela levedura. A micotoxina foi quantificada por CLAE em sistema isocrático de fase reversa e detector UV a 275 nm. O grau de recuperação alcançado foi de 86,24% e os limites de detecção e de quantificação foram 4,3 µg/L e 8,6 µg/L, respectivamente. Foram analisados 35 frutos de maçã in natura cultivar Fuji, tendo sido constatada a presença de patulina em 32 amostras, em concentrações que variaram de 1,01 a 120,4 mg/Kg de tecido na porção deteriorada e de 0,02 a 5,02 mg/Kg de tecido, na sadia. Para avaliação da cinética de degradação de patulina, suco de maçã contendo 5,0 µg de patulina/mL foi inoculado com 0,25g de células de levedura seca ativa/L, sendo observada uma maior redução no teor de toxina de 81,6% nas primeiras 48 horas de fermentação. Este tempo foi utilizado como parâmetro para obtenção do extrato bruto contendo o composto bioativo capaz de degradar a toxina. Na cinética de degradação de patulina pelo extrato bruto estéril inoculado com 3,0 µg de patulina/mL, foi obtida a maior taxa de degradação (50%) da toxina nas primeiras 48 horas, seguido de uma degradação mais lenta de apenas 5,7% nas 48 horas... / Patulin, a toxin with potential carcinogenic, mutagenic and teratogenic effects produced by Penicillium sp., Aspergillus sp. and Byssoclamys sp., can be found in apples, juices and other commercial non-fermented products making up a problem in the agribusiness sector. However, patulin is not detectable in fermented beverages even if the raw material is visibly contaminated. This paper aimed to quantify patulin in both the tissue deteriorated fresh apples and at the sound around the lesion, to monitor the degradation in typical fermentation process using Saccharomyces cerevisiae and degrade the toxin present in products derived from apple by the action of the bioactive compound produced by yeast. The mycotoxin was quantified by HPLC in isocratic system of reversed phase and UV detection at 275 nm. The degree of recovery achieved was 86.24% and the limits of detection and quantification were 4.3 µg/L and 8.6 µg/L, respectively. Thirty five fresh apple fruits Fuji were analyzed and it was, found the presence of patulin in 32 samples in concentrations that ranged from 1.01 to 120,4 mg/Kg of tissue in the damaged portion and 0.02 to 5, 02 mg/Kg of tissue in sound. To evaluate the kinetics of degradation of patulina, apple juice with 5.0 µg patulin/mL was inoculated with 0.25 g of cells active dry yeast/L, being observed a greater reduction in the toxin content of 81.6% in the first 48 hours of fermentation. This time was used as a parameter to obtain the crude extracts containing bioactive compound capable of degrading the toxin. The kinetics of patulin degradation by the crude extract inoculated with 3.0 µg patulin/mL showed the highest rate of the toxin degradation (50%) in the first 48 hours, followed by only 5.7% degradation after the remaining 48 hours of analysis. The kinetics of degradation of patulin by the extract dialysate inoculated with 3.0 µg patulin/mL showed... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Ana Tereza Cáceres Cortez / Banca: Solange T. L. Guimarães / Banca: Maria Juracy / Banca: José Luiz de Andrade R. Pereira / Banca: Marcos Caldeira Ribeiro / Resumo: Neste trabalho objetivou-se mensurar e caracterizar as áreas degradadas, perturbadas e com mata ciliar nas áreas de preservação permanente do Rio Mandu no município de Pouso Alegre (MG), assim como identificar os principais fatores responsáveis pela degradação e perturbação da mata ciliar. Um ecossistema torna-se degradado quando perde sua capacidade de recuperação natural. Um ecossistema torna-se perturbado quando sofre distúrbios, mas ainda mantém sua capacidade de regeneração natural. Uma mata ciliar está sujeito a distúrbios naturais ou distúrbios provocados por atividades antrópicas. Na área de pesquisa observou-se que o processo de degradação iniciou-se nos meados do século passado, onde grande parte das matas ciliares foi ocupada por culturas anuais e formação de pastagens. Os vales fluviais da região sul de Minas Gerais têm sido marcados por uma evolução geomorfológica cenozóica condicionada por fortes influencias tectônicas das faixas móveis da porção oriental do país (Sistema Serra do Mar/Serra da Mantiqueira). Os levantamentos pedológicos devem ser utilizados como bases para o diagnóstico preventivo dos problemas ambientais rurais e urbanos, pois, muitas vezes, o solo é utilizado sem o devido planejamento local, regional e ambiental. Considerando esse recurso natural importante para o desenvolvimento social, este estudo tem o objetivo de destacar as causas e os efeitos da degradação e perturbação ambiental nas matas ciliares do Rio Mandu. O crescente consumo de água pela população gerou a necessidade de se recuperar áreas degradadas e perturbadas de matas ciliares. A Degradação e a perturbação ambiental em matas ciliares encontram-se entre os mais freqüentes e agravantes impactos ambientais do Sul de Minas. A região da pesquisa envolveu 19.818 m... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of that work is mensurar and to characterize the degraded areas, disturbed and with ciliary forest in the areas of permanent preservation of Rio Mandu in the municipal district of Pouso Alegre (MG), as well as identifying the principal responsible factors for the degradation and disturbance of the ciliary forest. An ecosystem is degraded when it loses your capacity of natural recovery. An ecosystem becomes disturbed when he suffers disturbances, but still retains its natural recovery. A ciliary forest is subject to natural disturbances or disturbances provoked by activities antrópicas. In the research area it was observed that the degradation process began in the middles of last century, where great parts of the ciliary forests were busy for annual cultures and formation of pastures.The fluvial valleys of the southern region of Minas Gerais have been marked by a geomorphologic Cenozoic evolution, conditioned by strong tectonic influences from the mobile belt in the eastern part of the country (Serra do Mar - Serra da Mantiqueira system). The pedologic investigation must be used as basis for the preventive diagnosis about urban and rural environmental problems. Such a claim is considered necessary because, according to the literature, the soil is most of the times used without the suitable regional and environmental planning. In view of the importance of such a natural resource for the social development, this study aims to highlight the causes and effects of the environmental degradation of first order hydrographic basin's Rio Mandu. The increasing in water consumption by the population generated the need to recover degraded areas and ciliar bushes. The Degradation and the environmental disturbance in ciliary forests meet among the most frequent and aggravating environmental impacts of the Sul de Minas... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor