O grupo de organoclorados, Bifenilas Policloradas (PCBs) é de difícil degradação e persistente no meio ambiente, tendo sido associado a diversos problemas nos organismos devido ao potencial toxicológico. Biodegradação constitui uma ferramenta eficaz e barata para remoção destes contaminantes do ambiente. O isolado RHA1 (fcb) de Rhodococcus sp. foi geneticamente construído com a introdução do operon de degradação hidrolítica de 4-clorobenzoato (fcb) para evitar a formação de produtos tóxicos durante a degradação de ácidos clorobenzóicos. Com o intuito de se obter informações sobre o processo adaptativo do recombinante Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) em substratos contendo PCBs, foram feitos dois ensaios avaliando-se a sobrevivência e o crescimento deste isolado. Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) foi inoculado (104 células.g-1) em substrato turfoso previamente irradiado a 50 KGy, contendo ou não 200 mg.Kg-1 de bifenilo. Em outro ensaio, além do recombinante, as bactérias Escherichia coli e Arthrobacter sp. foram inoculados em sedimento coletado na região do Estuário de Santos, contendo PHAs e PCBs, também irradiado (50 KGy). O crescimento das bactérias em ambos os substratos foi monitorado através de contagem de Unidades Formadoras de Colônias (UFCs). Algumas colônias eram selecionadas aleatoriamente para extração de DNA, detecção do operon fcb através de amplificação por PCR e sequenciamento do gene 16S rRNA. Aumento no número de UFCs nos tratamentos inoculados com o recombinante foi observado até 150 dias no ensaio com substrato turfoso e 70 dias na amostra ambiental. Entretanto, houve queda no número de UFCs após os 10 dias nos tratamentos inoculados com E. coli e Arthrobacter sp. Os genes fcbA e fcbB do operon fcb foram detectados nas colônias isoladas dos tratamentos inoculados com o isolado RHA1 (fcb) em ambos os substratos. A análise das seqüências pertencentes às colônias isoladas do tratamento inoculado com o isolado RHA1 (fcb) feita através de BLAST nos sites do NCBI e Ribossomal Database Project, apresentou 99% de identidade com a seqüência do gene ribossomal 16S de Rhodococcus sp. isolado ZC–3 (AM076672.1). Somente as seqüências referentes ao tratamento inoculado com E. coli foram analisadas, as quais apresentaram 99% de identidade com a seqüência do gene ribossomal 16S de E. coli isolado K-12 MG 1655 (U00096.2). Estes resultados sugerem que Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) cresce na turfa irradiada (até 150 dias) na presença e ausência de PCB e nesta amostra de sedimento irradiada (até 70 dias), com aparente estabilidade do operon fcb durante este período e nestas condições. A possível presença dos genes fcbB e fcbA em bactérias nativas crescidas em meio K1 com ácido 4- clorobenzóico isoladas do sedimento antes da irradiação, sugere a presença de bactérias do local com potencial biodegradador deste composto. / The group of organochlorates Biphenyl Polychlorates (PCBs) is of difficult degradation and persistent in the environment, being associated to several problems in the organisms due to its toxicological potential. The isolate RHA1 (fcb) from Rhodococcus sp. was genetically built with the introduction of the operon of hydrolytic degradation 4-chlorobenzoate (fcb) to avoid the formation of toxic products during the degradation of chlorobenzoic acids. In order to obtain information about the adaptative process of the recombinant Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) in substrates containing PCBs, two essays were made evaluating the survival and growth of this isolate. Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) was inoculated (104 cells.g-1) in peat substrate previously irradiated with 50 kGy, with and without 200 mg.kg-1 of biphenyl. In another essay, besides of the recombinant, the bacteria Escherichia coli and Arthrobacter sp. were inoculated in soil, also irradiated (50 kGy), from the Estuário de Santos region containing PHAs and PCBs. The growth of the bacteria in both substrates was monitorated counting the Colony Forming Units (CFUs). Some colonies were selected randomly for DNA extraction, fcb operon detection through PCR, and sequencing of the 16S rRNA gene. Rising in the number of CFUs in the recombinant inoculated treatments was observed until 150 days in the essay with peat substrate, and until 70 days in the environmental sample. Nonetheless, there was a reduction in the number of CFUs after 10 days in the treatment inoculated with E. coli and Arthrobacter sp. The genes fcbA and fcbB from the operon fcb were detected in the isolated colonies of the treatments inoculated with the isolate RHA1 (fcb) in both substrates. The analysis of the sequences belonging to the colonies isolated from the treatment inoculated with the isolate RHA1 (fcb) through BLAST in the NCBI and Ribosomal Database Project sites showed 99% identity with the sequence of the gene 16S ribosomal from Rhodococcus sp. isolate ZC-3 (AM076672.1). Only the sequences referring to the treatment inoculated with E. coli were analyzed, which showed 99% identity with the sequence of the 16S ribosomal gene from E. coli isolate K-12 MG 1655 (U00096.2). These results suggest that Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) grows in the peat irradiated (until 150 days), in the presence and absence of PCB and in this irradiated sediment sample (until 70 days), with apparent stability of the fcb operon during this period and in these conditions. The possible presence of the fcbA and fcbB genes in native bacteria grown in K1 medium with 4-chlorobenzoate acid isolated from sediment before irradiation suggests the presence of native bacteria with biodegradation potential of this compound.

O presente trabalho está inserido dentro de um estudo que pretende entender os mecanismos químicos e bioquímicos envolvidos na biodegradação da madeira por Ceriporiopsis subvermispora. Particularmente avaliou-se a relação entre a atividade redutora de Fe3+ presente em extratos aquosos de cultivos de Ceriporiopsis subvermispora sobre madeira com a iniciação de reações de peroxidação de ácido linoleico. A madeira foi biotratada por períodos de 7, 14 e 28 dias. Após a biodegradação, os cavacos foram extraídos com água e os extratos gerados foram caracterizados quanto a atividade redutora de Fe3+ e a capacidade de peroxidar ácido linoleico in vitro. As reações de peroxidação foram avaliadas a partir do monitoramento do consumo de O2 em um oxímetro. A partir desses ensaios foi possível determinar que tanto a oxidação de íons Fe2+ adicionados diretamente ao meio reacional ou a adição de íons Fe3+ e extratos com atividade redutora foram capazes de gerar radicais hidroperoxila que podem iniciar a peroxidação de ácido linoleico. As reações controle indicaram que a peroxidação não ocorre na presença de Fe3+. A adição de metanol às reações contendo Fe2+ não proporcionou menor capacidade de peroxidação de lipídeos, indicando que a reação não deve ser iniciada por OH radical. Tanto a atividade redutora de Fe+3 como a capacidade de iniciar a peroxidação de ácido linoleico dos extratos aumentaram em função do tempo de cultivo. A ultrafiltação dos extratos através de membranas seletivas associada com estudos de cromatografia de permeação em gel (CPG) indicaram que a maior parte da atividade redutora e da capacidade peroxidativa pode ser atribuída a compostos menores que 5kDa. Entre os compostos orgânicos identificados nas frações menores que 5 kDa, foram identificados, por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM), alguns ácidos graxos como o palmítico e o ácido esteárico, além de glicerol e ácido oxálico e compostos aromáticos como a vanilina, e os ácidos vanílico, siríngico e gálico. A vanilina, detectada em todas as amostras em estudo, foi usada como padrão para um estudo comparativo das atividades redutoras de Fe3+ detectadas nos extratos. As concentrações estimadas de vanilina nos extratos foram de 5 a 22 ? moles/L de extrato ultrafiltrado. Soluções padrão de vanilina foram então preparadas em concentrações de 5 a 30 ? M e avaliadas quanto a capacidade de reduzir Fe3+ na presença de ferrozina. Essas misturas levaram à formação de Fe2+ nas concentrações de 0,5 a 0,7 ? M de Fe2+ , após 10 min de reação. A comparação desses dados com a capacidade redutora de Fe3+ encontrada nos ultrafiltrados da amostra de madeira biotratada por 14 dias, 43 ?M de Fe2+ em 10 min, sugeriu que a maior parte da capacidade redutora dos extratos não pode ser atribuída aos compostos detectados por CG/EM e sim deve ser atribuída a compostos que apresentam massa molar próxima àquela obtida pela calibração do sistema de CPG, entre 3 e 5 kDa. Isso sugere que a atividade redutora não estaria presente em compostos de baixa massa molar compatíveis com estruturas contendo 1 ou, no máximo, 2 anéis aromáticos e sim em derivados fenólicos maiores, oriundos da biodegradação da lignina. / The present work is inserted in a broad study aiming to understand the chemical and biochemical mechanisms involved in wood biodegradation by Ceriporiopsis subvermispora. Particularly, the relationship between the Fe3+-reducing activity present in aqueous extracts recovered from Ceriporiopsis subvermispora cultures on wood with the initiation of linoleic acid peroxidation reactions was evaluated. Wood chips were biotreated for periods varying from 7 to 28 days. After biotreatment, the wood chips were extracted with water and the resulting extracts were characterized according to their Fe3+-reducing activity, as well as their capacity to initiate linoleic acid peroxidation reactions in vitro. The peroxidation reactions were monitored through O2 consumption by using an appropriated Oximeter. Based on these assays, it was possible to show that Fe2+ ions added directly to the reaction media or the addition of Fe3+ ions plus aqueous extracts were able to generate hidroperoxil radicals that initiated linoleic acid peroxidation. The control reactions indicated that the peroxidation did not occur in the presence of Fe3+ ions alone. Addition of methanol to the reaction media containing Fe2+ did not diminish the lipid peroxidation extent, suggesting that the reaction should not depend on the formation of hydroxyl radical. The Fe3+-reducing activity and the capacity to initiate linoleic acid peroxidation increased in the aqueous wood extracts as a function of culturing time. The ultrafiltration of the extracts associated with gel permeation chromatography (GPC) studies indicated that most of the reducing activity and the peroxidation capacity present in the extracts were assigned to compounds presenting molecular mass lower than 5 kDa. In the fraction lower than 5 kDa some organic compounds were identified by using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). Palmitic and estearic acids, glycerol, oxalic acid and some aromatic compounds such as vanillin, vanillic, gallic and syringic acids were identified. Vanillin, detected in all the studied samples, was used as a standard for comparative evaluation of the Fe3+-reducing activities detected in the extracts. The estimated concentrations of vanillin in the extracts varied from 5 to 22 μmol/L of ultrafiltrated extract. Therefore, 5 to 30 μM standard solutions of va nillin were assayed for their Fe3+-reducing activity. These solutions reduced 0.5 to 0.7?M of Fe3+ after 10 min reaction. The comparison of these data with the Fe3+-reducing capacity found in the ultrafiltrated aqueous extract from the 14-day biotreated sample, 43 ? M of Fe3+ reduced after 10 min reaction, suggested that most of the reducing capacity in the extracts could not be attributed to compounds detect by GC/MS. Conversely, the Fe3+-reducing capacity could be assigned to compounds with higher molar mass as already observed in the GPC studies (3 to 5 kDa). These data suggest that the reducing activity detected in the aqueous extracts would not be compatible with low molar mass compounds containing 1 or, at least 2, aromatic rings. Instead, the Fe3+-reducing capacity should be assigned to high molar mass phenolic derivatives produced during the lignin biodegradation.

O presente trabalho está inserido dentro de um estudo que pretende entender os mecanismos químicos e bioquímicos envolvidos na biodegradação da madeira por Ceriporiopsis subvermispora. Particularmente avaliou-se a relação entre a atividade redutora de Fe3+ presente em extratos aquosos de cultivos de Ceriporiopsis subvermispora sobre madeira com a iniciação de reações de peroxidação de ácido linoleico. A madeira foi biotratada por períodos de 7, 14 e 28 dias. Após a biodegradação, os cavacos foram extraídos com água e os extratos gerados foram caracterizados quanto a atividade redutora de Fe3+ e a capacidade de peroxidar ácido linoleico in vitro. As reações de peroxidação foram avaliadas a partir do monitoramento do consumo de O2 em um oxímetro. A partir desses ensaios foi possível determinar que tanto a oxidação de íons Fe2+ adicionados diretamente ao meio reacional ou a adição de íons Fe3+ e extratos com atividade redutora foram capazes de gerar radicais hidroperoxila que podem iniciar a peroxidação de ácido linoleico. As reações controle indicaram que a peroxidação não ocorre na presença de Fe3+. A adição de metanol às reações contendo Fe2+ não proporcionou menor capacidade de peroxidação de lipídeos, indicando que a reação não deve ser iniciada por OH radical. Tanto a atividade redutora de Fe+3 como a capacidade de iniciar a peroxidação de ácido linoleico dos extratos aumentaram em função do tempo de cultivo. A ultrafiltação dos extratos através de membranas seletivas associada com estudos de cromatografia de permeação em gel (CPG) indicaram que a maior parte da atividade redutora e da capacidade peroxidativa pode ser atribuída a compostos menores que 5kDa. Entre os compostos orgânicos identificados nas frações menores que 5 kDa, foram identificados, por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM), alguns ácidos graxos como o palmítico e o ácido esteárico, além de glicerol e ácido oxálico e compostos aromáticos como a vanilina, e os ácidos vanílico, siríngico e gálico. A vanilina, detectada em todas as amostras em estudo, foi usada como padrão para um estudo comparativo das atividades redutoras de Fe3+ detectadas nos extratos. As concentrações estimadas de vanilina nos extratos foram de 5 a 22 ? moles/L de extrato ultrafiltrado. Soluções padrão de vanilina foram então preparadas em concentrações de 5 a 30 ? M e avaliadas quanto a capacidade de reduzir Fe3+ na presença de ferrozina. Essas misturas levaram à formação de Fe2+ nas concentrações de 0,5 a 0,7 ? M de Fe2+ , após 10 min de reação. A comparação desses dados com a capacidade redutora de Fe3+ encontrada nos ultrafiltrados da amostra de madeira biotratada por 14 dias, 43 ?M de Fe2+ em 10 min, sugeriu que a maior parte da capacidade redutora dos extratos não pode ser atribuída aos compostos detectados por CG/EM e sim deve ser atribuída a compostos que apresentam massa molar próxima àquela obtida pela calibração do sistema de CPG, entre 3 e 5 kDa. Isso sugere que a atividade redutora não estaria presente em compostos de baixa massa molar compatíveis com estruturas contendo 1 ou, no máximo, 2 anéis aromáticos e sim em derivados fenólicos maiores, oriundos da biodegradação da lignina. / The present work is inserted in a broad study aiming to understand the chemical and biochemical mechanisms involved in wood biodegradation by Ceriporiopsis subvermispora. Particularly, the relationship between the Fe3+-reducing activity present in aqueous extracts recovered from Ceriporiopsis subvermispora cultures on wood with the initiation of linoleic acid peroxidation reactions was evaluated. Wood chips were biotreated for periods varying from 7 to 28 days. After biotreatment, the wood chips were extracted with water and the resulting extracts were characterized according to their Fe3+-reducing activity, as well as their capacity to initiate linoleic acid peroxidation reactions in vitro. The peroxidation reactions were monitored through O2 consumption by using an appropriated Oximeter. Based on these assays, it was possible to show that Fe2+ ions added directly to the reaction media or the addition of Fe3+ ions plus aqueous extracts were able to generate hidroperoxil radicals that initiated linoleic acid peroxidation. The control reactions indicated that the peroxidation did not occur in the presence of Fe3+ ions alone. Addition of methanol to the reaction media containing Fe2+ did not diminish the lipid peroxidation extent, suggesting that the reaction should not depend on the formation of hydroxyl radical. The Fe3+-reducing activity and the capacity to initiate linoleic acid peroxidation increased in the aqueous wood extracts as a function of culturing time. The ultrafiltration of the extracts associated with gel permeation chromatography (GPC) studies indicated that most of the reducing activity and the peroxidation capacity present in the extracts were assigned to compounds presenting molecular mass lower than 5 kDa. In the fraction lower than 5 kDa some organic compounds were identified by using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). Palmitic and estearic acids, glycerol, oxalic acid and some aromatic compounds such as vanillin, vanillic, gallic and syringic acids were identified. Vanillin, detected in all the studied samples, was used as a standard for comparative evaluation of the Fe3+-reducing activities detected in the extracts. The estimated concentrations of vanillin in the extracts varied from 5 to 22 μmol/L of ultrafiltrated extract. Therefore, 5 to 30 μM standard solutions of va nillin were assayed for their Fe3+-reducing activity. These solutions reduced 0.5 to 0.7?M of Fe3+ after 10 min reaction. The comparison of these data with the Fe3+-reducing capacity found in the ultrafiltrated aqueous extract from the 14-day biotreated sample, 43 ? M of Fe3+ reduced after 10 min reaction, suggested that most of the reducing capacity in the extracts could not be attributed to compounds detect by GC/MS. Conversely, the Fe3+-reducing capacity could be assigned to compounds with higher molar mass as already observed in the GPC studies (3 to 5 kDa). These data suggest that the reducing activity detected in the aqueous extracts would not be compatible with low molar mass compounds containing 1 or, at least 2, aromatic rings. Instead, the Fe3+-reducing capacity should be assigned to high molar mass phenolic derivatives produced during the lignin biodegradation.

Polihidroxialcanoatos são polímeros biodegradáveis, sintetizados por bactérias a partir de fontes de carbono renováveis. Este trabalho se concentra na produção de P3HB a partir de xilose no contexto de uma usina padrão de álcool e açúcar que produz energia através de cogeração, utiliza resíduos agrícolas de cana-de-açúcar e passaria a produzir etanol de segunda geração a partir do bagaço. A produção de PHAs a partir de xilose, hoje descartada, poderá viabilizar a geração de etanol de segunda geração. Variou-se a produtividade (0,28 e 1,11 g/L.h), o preço (R$ 4,50 R$ 9,00), o custo do fermentador (três cenários entre US$ 475 - 3.013 mil) e a capacidade produtiva da planta (dez cenários de 1.000 a 35.000 mil t/ano). As visões de resultado oferecem a margem de contribuição, lucratividade líquida da operação, bem como o ponto de breakeven. Recomenda-se redirecionar parte dos esforços de pesquisa voltados a um aumento do teor de P3HB na célula para a melhoria da produtividade do processo, que é o fator-chave para que o processo se torne economicamente mais atrativo. / Polyihydroxyalkanoates are biodegradable polymers, synthetized by bacteria from renewable sources of carbon. This thesis focuses on production of P3HB from xylose in the context of a standard sugar and ethanol plant, cogenerates steam and electrical energy utilizing sugarcane bagasse and agricultural residues. PHAs production from xylose, discarded in most mills nowadays, may enable profitability of 2nd generation bioethanol. Productivity varied from 0,28 to 1,11 g/L.h, and PHB price ranged from R$ 4,50 to R$ 9,00 per kilo. Fermentor cost was studied in 3 scenarios from US$ 475 to 3.013 thousand and the production capacity was analyzed in ten different scenarios, from 1,000 to 35,000 thousand tonnes/year. Result reviews offer contribution margin, net operational profit, as well as breakeven point analysis. Recommended is to redirect part of the research efforts from improving P3HB yields to process productivity improvement, which turned out to be the key factor to economic feasibility.

O início do uso de tubete na década de 80 revolucionou os viveiros, e hoje mesmo apresentando desvantagens, é amplamente difundido em todo o setor florestal. Esses tubetes de polipropileno, derivado do petróleo, possuem dois problemas: uso de fonte não renovável e resíduos para descarte. Uma alternativa é a substituição por plásticos biodegradáveis. Os objetivos foram avaliar: (a) a taxa de decomposição do compósito; (b) o crescimento em altura e em diâmetro do colo (DAC); (c) a produção de biomassa aérea e radicular; (d) a concentração de nutrientes nos tecidos vegetais; (e) a eficiência do uso de condições ambientais e de atributos do solo para predizer a taxa de decomposição. Os estudos no processo seminal ocorreram no viveiro da ESALQ, em Piracicaba. Para estudar a taxa de decomposição do compósito, utilizaram-se formulações com 20 e 30% (p p-1) de pó de madeira. No verão e no inverno aplicaramse 150; 225 e 300 g de N m-3 de substrato na fertilização de base. A diminuição de massa foi mensurada a cada dez dias, até 90 dias. Avaliou-se se o crescimento em altura e em DAC de mudas seminais entre 40-90 dias após a semeadura, a produção de biomassa e concentração de macronutrientes aos 90. No plantio realizado na E.E.C.F. de Anhembi, em três blocos ao acaso avaliou-se o crescimento em altura, em DAC e de produção biomassa, aos 15, 30, 45, 60, 90 e 120 dias. Para as mudas clonais utilizou-se tubete e minitubete de polipropileno, tubetes na coloração normal e na coloração escurecida, e minitubete de compósito. O estudo realizou-se em quatro viveiros e quatro plantios de Eucalyptus sp. no estado de São Paulo. No viveiro utilizouse 4 blocos casualizados. O crescimento em altura e em DAC, e a biomassa foram mensurados aos 90 dias. O plantio clonal em três blocos ao acaso foi mensurado em altura, DAC e produção de biomassa aos 15, 30, 60, 90, 120 e 150 dias. A concentração de macronutrientes foi determinada aos 150 dias. Os dados foram submetidos aos testes de normalidade, de homogeneidade de variâncias, da Análise de Variância e de Tukey. A análise da relação entre as variáveis dependentes e independentes foi realizada por meio de análises de correlação e de regressão. O aumento da dose de N e do teor de madeira não proporcionou aumento da taxa de decomposição, ao contrário da estação climática. A abertura de fissuras causou deformação do tubete, dificultando o manejo. As mudas seminais, crescimento e biomassa não diferiram no verão. Os plantios seminais não diferiram em crescimento e em biomassa. No sistema clonal crescimento e biomassa diferiram nos viveiros. No plantio clonal, crescimento e produção de biomassa não diferiram em três sítios. Tubetes e minitubete de compósito não impediram o desenvolvimento do sistema radicular. A diminuição da massa dos tubetes ou minitubete de compósito, em produção de mudas seminais ou clonal, pôde ser prevista com alta precisão em função das condições ambientais. Da mesma forma nos plantios seminais. No plantio clonal pelo menos em dois sítios houve alta relação. / The introduction of plastic tubes on 80s revolutionized nurseries, and nowadays even with disadvantages, is widespread throughout the forest sector. These polypropylene tubes, derived from petroleum, have two problems: use of a nonrenewable resource and waste for disposal. An alternative is the substitution for biodegradable plastics. The objectives were to assess: (a) the rate of decomposition of the composite, (b) the growth in height and ground level diameter (DAC), (c) the production of stem and root biomass, (d) the concentration of nutrients on plant tissues, (e) the efficiency of use of environmental conditions and soil properties to predict the rate of decomposition. Studies in the seminal case occurred in ESALQ´s nursery, Piracicaba. To study the rate of decomposition of composite were used formulations with 20 and 30% (p p-1) of wood powder. During summer and winter were applied 150, 225 and 300 g N m-3 of substrate for base fertilization. Decrease in mass was measured every ten days until 90 days. We evaluated the growth in height and DAC from seedlings between 40-90 days after sowing, the production of biomass and macronutrients at 90. On planting, held at E.E.C.F. of Anhembi in three randomized blocks, were evaluated height growth, DAC and biomass production at 15, 30, 45, 60, 90 and 120 days. For cuttings, we used minitubes and tubes of polypropylene, and tubes with normal and darkened colors, and minitubes of composite. The study took place in four nurseries and four Eucalyptus sp. plantations at state of São Paulo. At nursery we used four randomized blocks. The growth in height, DAC and biomass were measured at 90 days. The clonal plantation in three randomized blocks was measured in height, DAC and biomass production at 15, 30, 60, 90, 120 and 150 days. The concentration of macronutrients was determined at 150 days. Data were tested for normality, homogeneity of variance, analysis of variance and Tukey test. Analysis of relationship between dependent and independent variables was performed using correlation and regression. The increase of N and wood content did not increase the rate of decomposition, unlike the weather season. Opening of cracks caused deformation of the tube, making it difficult to manage. The growth and biomass of seedlings did not differ on summer. Seminal plantations did not differ in growth and biomass. At clonal system, growth and biomass differed in nurseries. In clonal plantation, growth and biomass production did not differ at three sites. Minitube and tubes of composite did not prevent the development of root system. Decrease of tube or minitube of composite masses in production from seedlings or cuttings was predicted with high accuracy, as a function of environmental conditions. Likewise in seminal plantations. In clonal planting, at least two sites, showed high relation.

Quatro linhagens capazes de crescer com acefato foram isoladas a partir de solos com históricos de aplicação de deste composto. Stenotrophomonas maltophilia, Rhodococcus sp., Staphylococcus sp. e Pandoreae sp. foram identificadas através do rDNA 16S e perfil de ácidos graxos de membrana. Rhodococcus sp. foi o isolado mais eficiente na degradação de acefato, removendo 99.24% deste composto em meio de cultura com acefato como única fonte de carbono. Quando avaliado com acefato como fonte combinada de carbono e nitrogênio, este organismo degradou 19% de acefato com formação de metamidofós (17%). Staphylococcus sp. apresentou 21% de degradação de acefato utilizando-o como fonte de carbono e nitrogênio, mas não manteve o crescimento com este composto como fonte de carbono. Stenotrophomonas maltophilia e Pandoreae sp. não mantiveram crescimento com acefato como única fonte de carbono isoladamente. Estas linhagens apresentaram crescimento em acefato como fonte de nitrogênio e enxofre, porém, as análises de GC/MS demonstraram que não houve degradação nestas condições. / Four strains of microorganisms capable of growth on acephate were isolated from soil samples with a history of acephate application. Stenotrophomonas maltophilia, Rhodococcus sp., Staphylococcus sp. and Pandoreae sp. were identified based on 16S rRNA gene sequencing and fatty acid profiling. Rhodococcus sp. was the most efficient acephate degrader of the isolates, it removed 99.24% of acephate from defined growth media when the compound was provided as sole carbon source. When provided as a combined carbon and nitrogen source, the organisms degraded 19% of acephate with formation of methamidophos (17%). Staphylococcus sp. degraded 21% of acephate when provided as sole nitrogen and carbon source but did not grow on the compound as a sole source of carbon. Pandoreae sp. and Stenotrophomonas maltophilia failed to grow on acephate as sole source of carbon in defined medium. These strains grew in media where the pesticide was provided as a combined nitrogen and carbon source, but no acephate biodegradation could be demonstrated in these instances.

O primeiro passo para entender as funções da microbiota do trato digestivo na biologia dos insetos consiste na identificação dos membros destas comunidades. Neste trabalho, as bactérias presentes no mesêntero de lagartas da broca da cana-de-açúcar, Diatraea saccharalis e da lagarta-do-cartucho-do-milho, Spodoptera frugiperda, provenientes de diferentes localidades, espécies ou variedades de plantas hospedeiras, foram identificadas por isolamentos em meio de cultura TSA (Triptona de Soja Agar) e por técnicas moleculares que independem do cultivo dos microrganismos. As lagartas de D. saccharalis foram coletadas em nove variedades de cana-deaçúcar nos municípios paulistas de Bocaina, Tanabi e Luís Antônio. S. frugiperda foram coletadas diretamente no campo em milho em Piracicaba-SP e populações de campo e de laboratório foram também alimentadas com dieta artificial, milho, algodão, sorgo e arroz. Foram utilizadas 90 lagartas de D. saccharalis e 40 de S. frugiperda sendo a microbiota de cada lagarta avaliada individualmente. As bactérias isoladas foram testadas quanto à capacidade de degradação de celulose, hemicelulose, lignina e bagaço de cana. A caracterização molecular foi realizada por DGGE (Gel de eletroforese em gradiente desnaturante) usando-se a região 16S do RNA ribossômico amplificado de DNA metagenômico extraído do mesêntero de 57 lagartas de D. saccharalis e 26 de S. frugiperda. Posteriormente, 6 destas amostras de DNA metagenômico de cada uma das espécies de insetos foram clonadas e as 12 bibliotecas de clones foram sequenciadas. A comunidade de bactérias cultiváveis das duas espécies de insetos é composta por representantes dos filos Firmicutes, Proteobacteria e Actinobacteria. A afiliação filogenética das seqüências das bibliotecas de clones de rRNA 16S revelou a ocorrência, além destes filos, de Bacteroidetes em D. saccharalis e Bacteroidetes e Acidobacteria em S. frugiperda. Somente bactérias isoladas de D. saccharalis apresentaram resposta positiva nos testes de degradação in vitro para celulose, hemicelulose, lignina e bagaço de cana. A capacidade destes microrganismos de degradar celulose foi maior do que hemicelulose e poucos produziram enzimas para degradar lignina. Somente duas bactérias apresentaram resposta positiva aos testes de degradação para todas estas fontes de carbono. As seqüências de rRNA 16S destas se agrupam com representantes de Phyllobacterium trifolii e Bacillus subtilis. O maior número de sequências de bactérias cultiváveis pertence aos gêneros Bacillus (26,4 e 32.4% em D. saccharalis e S. frugiperda, respectivamente), Enterococcus (12,1 e 13%) e Microbacterium (18 e 12%). As análises das seqüências obtidas do DNA metagenômico revelaram que Klebsiella esteve presente em todas as amostras analisadas de D. saccharalis. As comunidades de bactérias em S. frugiperda apresentaram maior variação em função do alimento. Entretanto, Ralstonia e Hydrogenophilus estiveram presentes na maioria das lagartas. As variações das estruturas das comunidades bacterianas de S. frugiperda e de D. saccharalis estão diretamente relacionadas com a origem das populações e o tipo de alimentação dos insetos. A presença constante de algumas bactérias na maioria dos insetos indica que estas possam ser indispensáveis, exercendo alguma função vital para o inseto ou que apresentam alguma relação vantajosa para o hospedeiro. / The identification of members of the microbe communities is the first step to understand their roles on insect biology. We have characterized the midgut bacterial community of fifth ínstar caterpillars of sugarcane borer, Diatraea saccharalis, and of fall armyworm, Spodoptera frugiperda, through isolation on tryptic soy agar medium and through culture-independent molecular techniques. D. saccharalis caterpillars were collected on nine sugarcane varieties in Bocaina, Tanabi and Luís Antônio cities in São Paulo State. S. frugiperda were collected directly from corn fields in Piracicaba-SP and field and laboratory populations were reared on artificial diet, corn, cotton, sorghum and rice. Ninety D. saccharalis caterpillars and 40 S. frugiperda caterpillars were used. The microbiota community of each caterpillar was evaluated individually. The ability of bacterial isolates to degrade cellulose, hemicellulose, lignin and sugarcane bagasse was assessed. The molecular analyses were based on Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) of 16S ribosomal RNA sequences amplified from metagenomic DNA extracted from 57 individual midgut of D. saccharalis and 26 from S. frugiperda. Latter, 6 of these metagenomic DNA of each insect species were cloned and the 12 clone libraries were sequenced. The cultivable bacterial community of these two insect species is composed by representatives of the phyla Firmicutes, Proteobacteria and Actinobacteria. The phylotypes from the clone libraries of 16S rRNA were comprised by Bacteroidetes in D. saccharalis and Bacteroidetes and Acidobacteria in S. frugiperda, besides the three phyla found by culturing. Only bacteria isolated from D. saccharalis had ability to degrade cellulose, hemicelluloses, lignin and sugarcane bagasse in the in vitro tests. The ability to degrade cellulose was more common than the ability to degrade hemicelullose and just a few isolates had the ability to degrade lignin. The only two bacteria presenting a positive response to degradation of all carbon sources were clustered with Phyllobacterium trifolii and Bacillus subtilis. The greatest number of cultivable bacteria sequences belongs to genera Bacillus (26.4 and 32.4%, in D. saccharalis and S. frugiperda, respectively), Enterococcus (12.1 and 13%) and Microbacterium (18 and 12%). Sequence analysis from metagenomic DNA revealed the genera Klebsiella in all samples from D. saccharalis. Bacterial community varied according to S. frugiperda host plant; however, both Ralstonia and Hydrogenophilus genera were present in the digestive tracts of insects from most host plants. Community structure variation of S. frugiperda and D. saccharalis is related directly to insect population origin and type of insect food source. The constant presence of some bacteria in the majority of insects indicates that those microorganisms might either be indispensable, playing a vital role to the insect, or have some symbiotic or commensal relation with the insect.

Neste trabalho, foram estudadas blendas de poliésteres sintéticos e de fonte renovável - poli(tereftalato de butileno-co-adipato de butileno) - PBAT e poli(ácido láctico) - PLA, respectivamente, utilizados em sacolas de supermercado. Amostras destes materiais foram pesadas e enterradas em solo simulado por quatro meses para simular uma compostagem tradicional. As amostras foram então analisadas por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Termogravimetria e Termogravimetria Derivada (TG e DTG, incluindo uma Análise Cinética não isotérmica comparativa com sacolas de PE aditivadas com agente pró-degradante, Espectroscopia Vibracional Raman com Transformada de Fourier (FT-Raman), Difração de Raios X e Cromatografia de exclusão por tamanho. Embora não tenha havido perda de massa significativa no período do envelhecimento por compostagem tradicional, foram constatadas importantes alterações estruturais nas amostras, tais como a redução nas energias de ativação (Ea) para os processos de decomposição térmica, a redução na intensidade da banda relativa ao estiramento da carbonila presente nos poliésteres e também uma drástica redução da massa molecular dos polímeros. Em paralelo, a aceleração do processo de biodegradação com Vermicompostagem foi investigado, com resultados bastante promissores, incluindo a degradação total da amostra após um tratamento prévio de exposição à luz solar. / In this study, blends of the synthetic polyester poly(butylene adipate-cotherephtalate) - PBAT - and the natural one poly(lactic acid) - PLA - used as biodegradable plastic shopping bags were studied. Samples of these materials were weighed and buried in simulated soil for four months to simulate domestic composting. These samples were then studied by Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetry (TG, including a comparative non-isothermal Kinetic Analysis with PE shopping bags containing prodegradation agents), Transformed Fourier Raman Vibrational Spectroscopy (FT-Raman), Wide Angle X-Ray Diffraction (WAXD) and Gel Permeation Chromatography (GPC). It was observed that even though there was no significant mass loss in the period of the ageing when using conventional home composting, important structural changes were detected in the samples, such as the reduction of activation energies (Ea) for the thermal decomposition processes, the reduction of intensity of the peak associated with the stretching of the carbonyl present in both polyesters and also a dramatic decrease in molecular weights. In parallel, the acceleration of the biodegradation process with vermicomposting was investigated, with very promising results, including the total disintegration of the samples when submitted to a previous treatment of sun light exposure.

O uso cada vez maior de derivados de petróleo em processos industriais proporciona a geração de uma diversidade de produtos cada vez mais utilizados pela sociedade atual. As conseqüências negativas do uso e manipulação de hidrocarbonetos é a geração de resíduos e efluentes altamente poluidores. Atualmente, a utilização integrada de técnicas geofísicas podem se constituir em uma ferramenta eficiente na avaliação e caracterização de problemas ambientais. De uma forma geral a utilização da geofísica na caracterização de uma área afetada por substâncias poluentes consiste na detecção e mapeamento da extensão da área afetada e informações sobre a profundidade da zona saturada, direção do fluxo subterrâneo e profundidade do substrato rochoso inalterado. O objetivo principal deste trabalho foi a caracterização geofísica de uma área contaminada por hidrocarbonetos derivados de petróleo, por meio da utilização dos métodos: Eletroresistividade, Polarização Induzida e Eletromagnético Indutivo. Esta caracterização foi realizada através de ensaios de campo e do uso de modelos bidimensionais, tendo como área de estudo uma indústria química localizada no município de São Paulo SP. Esta área foi escolhida com base em estudos precedentes que indicam a ocorrência de contaminação. Os resultados dos modelos de resistividade, cargabilidade e condutividade aparente sugerem a presença de contaminação e seu caminho preferencial, que segue o sentido do fluxo da água subterrânea. Três tipos de anomalias puderam ser individualizadas: a primeira, de baixa resistividade e baixa cargabilidade, que sugerem contaminação mais antiga e a relação com os processos de biodegradação, confirmada através das análises de bactérias; a segunda, de baixa resistividade e alta cargabilidade, geradas pela presença de materiais polarizáveis (metais); e a terceira, as anomalias de alta resistividade e baixa cargabilidade, geradas pela presença do contaminante bruto (sedimento impregnado por tinta), que confirma a contaminação mais recente onde não ocorre processo de biodegradação. / The increasing usage of petroleum derivatives in industrial processes provides a generation of products which are being increasingly used by the contemporary society. The negative consequence from the use and manipulation of hydrocarbons is the generation of residues and highly pollutant effluents. Nowadays, the integrated usage of geophysical techniques can become an efficient tool in the evaluation and characterization of environmental problems. In general, the usage of geophysical in the characterization of an area affected by pollutant substances consists in mapping and detecting the extension of the affected area and inform about the saturated zone deep, the underground flux direction and the deep of the unaltered rocky substrate. The main objective of this research was the geophysical characterization of contaminated area by hydrocarbons derived from petroleum, by the usage of the following methods: Electrical resistivity, Inducted Polarization, and Inductive Electromagnetic. This characterization was carried out through field rehearsals and the usage of two-dimensional models in a chemical industry as study area, placed in the city of São Paulo SP. This area was chosen as the basis in precedent studies which has indicated the event of contamination. The results from the resistivity, chargeability and apparent conductivity models, suggest the presence of contamination and its favorable way, which follows the underground water flux. Three kinds of anomalies could be individualized: first, low resistivity and low chargeability, which suggest older contamination and the relation with the biodegradation processes, confirmed thought the bacterial analysis; second, low resistivity and high chargeability, generated by the presence of polarizable materials (metals); and third, the high resistivity anomalies and low chargeability, generated by the presence of the raw contaminant (paint impregnated sediment), which confirms the most recent pollution where the biodegradation process does not occur.

O início do uso de tubete na década de 80 revolucionou os viveiros, e hoje mesmo apresentando desvantagens, é amplamente difundido em todo o setor florestal. Esses tubetes de polipropileno, derivado do petróleo, possuem dois problemas: uso de fonte não renovável e resíduos para descarte. Uma alternativa é a substituição por plásticos biodegradáveis. Os objetivos foram avaliar: (a) a taxa de decomposição do compósito; (b) o crescimento em altura e em diâmetro do colo (DAC); (c) a produção de biomassa aérea e radicular; (d) a concentração de nutrientes nos tecidos vegetais; (e) a eficiência do uso de condições ambientais e de atributos do solo para predizer a taxa de decomposição. Os estudos no processo seminal ocorreram no viveiro da ESALQ, em Piracicaba. Para estudar a taxa de decomposição do compósito, utilizaram-se formulações com 20 e 30% (p p-1) de pó de madeira. No verão e no inverno aplicaramse 150; 225 e 300 g de N m-3 de substrato na fertilização de base. A diminuição de massa foi mensurada a cada dez dias, até 90 dias. Avaliou-se se o crescimento em altura e em DAC de mudas seminais entre 40-90 dias após a semeadura, a produção de biomassa e concentração de macronutrientes aos 90. No plantio realizado na E.E.C.F. de Anhembi, em três blocos ao acaso avaliou-se o crescimento em altura, em DAC e de produção biomassa, aos 15, 30, 45, 60, 90 e 120 dias. Para as mudas clonais utilizou-se tubete e minitubete de polipropileno, tubetes na coloração normal e na coloração escurecida, e minitubete de compósito. O estudo realizou-se em quatro viveiros e quatro plantios de Eucalyptus sp. no estado de São Paulo. No viveiro utilizouse 4 blocos casualizados. O crescimento em altura e em DAC, e a biomassa foram mensurados aos 90 dias. O plantio clonal em três blocos ao acaso foi mensurado em altura, DAC e produção de biomassa aos 15, 30, 60, 90, 120 e 150 dias. A concentração de macronutrientes foi determinada aos 150 dias. Os dados foram submetidos aos testes de normalidade, de homogeneidade de variâncias, da Análise de Variância e de Tukey. A análise da relação entre as variáveis dependentes e independentes foi realizada por meio de análises de correlação e de regressão. O aumento da dose de N e do teor de madeira não proporcionou aumento da taxa de decomposição, ao contrário da estação climática. A abertura de fissuras causou deformação do tubete, dificultando o manejo. As mudas seminais, crescimento e biomassa não diferiram no verão. Os plantios seminais não diferiram em crescimento e em biomassa. No sistema clonal crescimento e biomassa diferiram nos viveiros. No plantio clonal, crescimento e produção de biomassa não diferiram em três sítios. Tubetes e minitubete de compósito não impediram o desenvolvimento do sistema radicular. A diminuição da massa dos tubetes ou minitubete de compósito, em produção de mudas seminais ou clonal, pôde ser prevista com alta precisão em função das condições ambientais. Da mesma forma nos plantios seminais. No plantio clonal pelo menos em dois sítios houve alta relação. / The introduction of plastic tubes on 80s revolutionized nurseries, and nowadays even with disadvantages, is widespread throughout the forest sector. These polypropylene tubes, derived from petroleum, have two problems: use of a nonrenewable resource and waste for disposal. An alternative is the substitution for biodegradable plastics. The objectives were to assess: (a) the rate of decomposition of the composite, (b) the growth in height and ground level diameter (DAC), (c) the production of stem and root biomass, (d) the concentration of nutrients on plant tissues, (e) the efficiency of use of environmental conditions and soil properties to predict the rate of decomposition. Studies in the seminal case occurred in ESALQ´s nursery, Piracicaba. To study the rate of decomposition of composite were used formulations with 20 and 30% (p p-1) of wood powder. During summer and winter were applied 150, 225 and 300 g N m-3 of substrate for base fertilization. Decrease in mass was measured every ten days until 90 days. We evaluated the growth in height and DAC from seedlings between 40-90 days after sowing, the production of biomass and macronutrients at 90. On planting, held at E.E.C.F. of Anhembi in three randomized blocks, were evaluated height growth, DAC and biomass production at 15, 30, 45, 60, 90 and 120 days. For cuttings, we used minitubes and tubes of polypropylene, and tubes with normal and darkened colors, and minitubes of composite. The study took place in four nurseries and four Eucalyptus sp. plantations at state of São Paulo. At nursery we used four randomized blocks. The growth in height, DAC and biomass were measured at 90 days. The clonal plantation in three randomized blocks was measured in height, DAC and biomass production at 15, 30, 60, 90, 120 and 150 days. The concentration of macronutrients was determined at 150 days. Data were tested for normality, homogeneity of variance, analysis of variance and Tukey test. Analysis of relationship between dependent and independent variables was performed using correlation and regression. The increase of N and wood content did not increase the rate of decomposition, unlike the weather season. Opening of cracks caused deformation of the tube, making it difficult to manage. The growth and biomass of seedlings did not differ on summer. Seminal plantations did not differ in growth and biomass. At clonal system, growth and biomass differed in nurseries. In clonal plantation, growth and biomass production did not differ at three sites. Minitube and tubes of composite did not prevent the development of root system. Decrease of tube or minitube of composite masses in production from seedlings or cuttings was predicted with high accuracy, as a function of environmental conditions. Likewise in seminal plantations. In clonal planting, at least two sites, showed high relation.