Orientador : David Alexander Mitchell / Co-orientadores : Prof. Dr. Marcos Lúcio Corazza e Profª Drª Nádia Krieger / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências : Bioquímica. Defesa: Curitiba, 23/11/2015 / Inclui referências : f. 65-67 / Resumo: Na última década, o interesse pela produção de biodiesel catalisada por lipases tem aumentado consideravelmente. Uma das principais razões para isto deve-se à catálise enzimática representar uma alternativa "verde" à catálise química tradicionalmente empregada na indústria. Entretanto, embora a rota enzimática forneça produto de maior qualidade, em condições de reação mais amenas e ausência de reações laterais, sua implantação em escala industrial ainda é limitada pelos altos custos do biocatalisador. Recentemente, estratégias visando reduzir os custos de produção de biocatalisadores têm sido estudadas. Uma dessas estratégias é a produção de lipases por fermentação em estado sólido e a consecutiva aplicação destes sólidos fermentados diretamente ao meio reacional para catalisar reações de transesterificação ou esterificação. Outra estratégia para reduzir os custos na produção enzimática de biodiesel é realizar reações em sistemas livres de solventes, o que permite o uso de reatores menores e a redução do impacto ambiental e das etapas de extração e recuperação do biodiesel. Além disso, a utilização de matérias-primas residuais, como as borras ácidas, para a produção enzimática de biodiesel oferece possibilidade de reduzir significativamente o custo do processo, uma vez que a matéria-prima representa cerca de 70-85% do custo total de produção. O uso de sólido fermentado para a produção de ésteres do biodiesel a partir de ácidos graxos da borra do óleo de soja em sistema livre de solvente foi investigado recentemente, onde foi mostrado que cerca de 30% do meio reacional era sorvido pelo sólido fermentado e que este meio sorvido tinha composição diferente da encontrada para o meio de reação líquido. A composição dessa fase sorvida, que representa o microambiente da lipase no sólido, tem implicações diretas na modelagem cinética da reação. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo cinético combinado com o efeito de sorção para descrever a reação de esterificação de ácidos graxos da borra ácida do óleo de soja catalisada por sólido fermentado com atividade lipolítica em sistema livre de solvente. A sorção dos componentes do meio ao sólido fermentado seguiu uma isoterma de Langmuir multicomponente, enquanto a equação cinética foi expressa em termos de composição da fase sorvida. Com um único conjunto de parâmetros, foi possível encontrar bom ajuste do modelo aos dados experimentais obtidos nos estudos anteriores para três razões molares etanol:ácidos graxos (1:1, 1,5:1, 3:1), tanto para perfis de conversão quanto para composição nas fases líquida e sorvida. Além disso, foram construídos diagramas ternários experimentais de Equilíbrio Líquido-Líquido para o sistema "ácidos graxos + etanol + água + ésteres etílicos", e também foi feita a modelagem termodinâmica para este sistema. Este modelo termodinâmico pode ser usado, futuramente, para prever a separação das fases orgânica e aquosa no reservatório do sistema, permitindo o uso do modelo cinéticosorção para um sistema onde somente a fase orgânica do reservatório seja retornada ao leito fixo que contém o sólido fermentado. Com isso, o modelo poderá ser utilizado para realizar o escalonamento do processo de produção enzimática de biodiesel. Palavras-chave: biodiesel, Burkholderia cepacia, equilíbrio líquido-líquido, esterificação, lipase, sólido fermentado, modelagem cinética, modelagem termodinâmica / Abstract: Over last decade, interest on biodiesel production catalyzed by lipases has been increased. One of the most important reasons for this is because enzymatic catalysis represents a greener alternative to chemical catalysis used on industry traditionally. However, although enzymatic route yields higher quality product at mild conditions with no side reactions its implementation in large scale is limited yet by high biocatalyst costs. Recently, strategies aiming to reduce production costs of biocatalysts have been studied. One of these strategies is producing lipases by solid state fermentation and consecutively applying these fermented solids in reaction media to catalyze transesterification and esterification reactions. Other strategy to reduce enzymatic biodiesel production costs is performing reactions in solvent-free systems, which allows using smaller reactors and decreasing environmental impact and extraction and recovery steps. Furthermore, the use of cheaper feedstocks, as soapstocks, to enzymatic production of biodiesel offers possibility of reducing process cost significantly, since feedstocks represent around 70-85% of whole production cost. Using fermented solid to produce biodiesel esters from fatty acids from soybean soapstock acid oil has been investigated recently, and it was shown that up to 30% of the total mass of the reaction medium sorbed onto the fermented solids during the process and that this sorbed phase had a composition that was quite different from that of the bulk reaction medium. Composition of sorbed phase, which represents lipase microenvironment into fermented solid, has implications in modeling reaction kinetics. Therefore, the aim of this study was develop a combined sorption-kinetic model capable of describing the reaction profiles in the esterification of fatty acids from soybean soapstock acid oil catalyzed by fermented solid with lipolytic activity in a solvent-free system. The sorption of the medium components onto the fermented solids followed a multicomponent Langmuir isotherm, while the kinetic equation was expressed in terms of the composition of the sorbed phase. With a single set of parameters, the model adjusted well to the experimental results for three different ethanol to fatty acid molar ratios (1:1, 1.5:1 and 3:1), not only for the overall conversion profile, but also for the compositions of the bulk reaction medium and the sorbed phase. Moreover, experimental ternary diagrams of Liquid-Liquid Equilibrium of system "fatty acids + ethanol + water + ethyl esters" were constructed and also thermodynamic modeling was performed to this system. These data could be used further to predict separation of organic and aqueous phases in reaction reservoir, allowing the use of kinetic-sortion model to a system where only organic phase be recycled to the packed bed that contains fermented solid. From this perspective, model would be applied to guide scale-up of enzymatic biodiesel production. Keywords: biodiesel, Burkholderia cepacia, liquid-liquid equilibrium, esterification, lipase, fermented solid, kinetic modeling, thermodynamic modeling

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-20Bitstream added on 2014-06-13T20:06:27Z : No. of bitstreams: 1 kobelnik_m_dr_araiq.pdf: 5839156 bytes, checksum: 1d65e358d490ebf465c14be69589d8fd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram sintetizados os compostos de 2-metoxibenzalpiruvato de manganês, ferro, cobalto, níquel, cobre e zinco, a partir de solução aquosa de 2- metoxibenzalpiruvato de sódio e dos sais divalentes dos respectivos íons metálicos. Os complexos obtidos foram caracterizados, utilizando termogravimetria (TG), análise térmica diferencial (DTA, calorimetria exploratória diferencial (DSC), complexometria com EDTA, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difratometria de raios X pelo método do pó (DRX). Os resultados da complexometria com EDTA e das curvas TG, permitiram estabelecer a formula geral M(2-MeO-BP)2.nH2O, onde M= são os metais divalentes e n= 1,5, 1, 2,5, 2, 1, 2, são correspondentes os íons metálicos Mn, Fe, Co, Ni, Cu e Zn, respectivamente, os quais são as moléculas de água presentes em cada composto. Os resultados a partir das curvas TG-DTA e DSC forneceram informações a respeito da desidratação e decomposição térmica destes complexos. Os espectros de FTIR sugerem que a coordenação metal-ligante ocorre através do carboxilato e carbonila cetônica. Os difratogramas de raios X mostraram que apenas os complexos de manganês e cobalto apresentaram linhas de difração, sugerindo que estes compostos são cristalinos. Os valores da energia de ativação (Ea) dos compostos foram obtidos das curvas termogravimétricas em atmosfera de nitrogênio, com massas de amostra de 1 e 5mg, em cadinho aberto. Os dados obtidos foram avaliados a partir das equações propostas por Flynn-Wall-Ozawa. Observou-se que a energia de ativação, para a desidratação e decomposição, tem oscilação em todo grau de conversão (a) o que indica que as mesmas são dependentes das características da amostra, como observado por (SEM). Portanto, não sendo possível estabelecer relação com a massa molecular dos complexos... / In this work were synthesized the compounds of 2-metoxibenzalpiruvato of manganese, iron, cobalt, nickel, copper and zinc, starting from aqueous solution of 2- metoxibenzelidene of sodium and divalents salts of the respectives metal ions. The characterization was accomplished by termogravimetry analysis (TG), differential thermal analysis (DTA, differential scanning calorimetry (DSC), EDTA complexometry, infrared spectroscopy (FTIR), scanning electronic microscopy (SEM) and X ray powder diffraction. The results of the ETA complexometry and curves TG allowed to establish the stoichiometry as general formula M(2-MeO-BP)2.nH2O, where M represents the divalents metals and n = 1,5, 1, 2,5, 2, 1, 2 are the Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Zn, respectively, which are the water molecules present in these compounds. Besides, the results obtained from the curves TG-DTA and DSC permitted to obtain information’s about the dehydration and thermal decomposition of these complexes. The FTIR suggest that the metal-ligand coordination occurs through the carboxilate and ketonic carbonyl. The X ray diffraction showed that the compounds of manganese and cobalt presented crystalline structure. The activation energy (Ea) values were obtained from TG curves, with sample mass of 1 and 5mg in open crucibles, by Flynn-Wall-Ozawa proposed method from non-isothermal procedures. It was observed that the activation energy, for dehydration and thermal decomposition has oscillation vs conversion degree (a), due the samples characteristics as observed at SEM. Therefore, was not possible to establish relationship between the molecular mass of the compounds from kinetic compensation effect (KCE). The simulated kinetic model to all samples was auto-catalytic Sesták-Berggren (SB), except for dehydration of the cobalt compound, were was obtained the model Johson-Mehl-Avrami (JMA)

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2015. / Submitted by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-06-15T14:23:55Z No. of bitstreams: 1 2015_AndrielleThainarMendesCunha.pdf: 1263718 bytes, checksum: d3e361eee393e655519a6623e0bb6ce0 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-06-15T14:24:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AndrielleThainarMendesCunha.pdf: 1263718 bytes, checksum: d3e361eee393e655519a6623e0bb6ce0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-15T14:24:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AndrielleThainarMendesCunha.pdf: 1263718 bytes, checksum: d3e361eee393e655519a6623e0bb6ce0 (MD5) / A utilização de espermatozoides do epidídimo (EP) em técnicas de reprodução assistida tem um papel importante na multiplicação e armazenamento de material genético. Entretanto, melhor conhecimento sobre o comportamento fisiológico destes espermatozoides é necessário para otimizar a sua utilização. Objetivou-se avaliar a viabilidade, resistência e longevidade de EP de sete touros da raça Gir, durante e após a criopreservação, usando os espermatozoides do ejaculado (EJ) como controle. O ejaculado foi coletado através de eletroestimulação, posteriormente os animais foram castrados e os espermatozoides da cauda do epidídimo foram coletados pelo método de extravasamento. Primeiramente, verificou-se a resistência dos EJ e EP diante à criopreservação, as células foram avaliadas logo após a recuperação, após quatro horas de refrigeração e após o descongelamento. Em uma segundo etapa, foi avaliada a longevidade após a criopreservação. Foram utilizados três grupos de espermatozoides do EJ, do EP e um grupo em que EP foram incubados com plasma seminal (EPP). Após o descongelamento amostras dos três grupos foram incubadas por zero, três, seis e 24 horas. Em cada momento foi avaliada a motilidade total e progressiva, integridade de membrana plasmática, integridade acrossomal, morfologia espermática capacitação. Finalmente foi avaliada a capacidade dos espermatozoides do epidídimo de se ligarem às células da tuba uterina (CTU). Para isso foram utilizados os grupos EJ, EP e EPP, foram co-incubados, com CTU por zero, três, seis e 24 horas. Devido ao resultado obtido, um segundo teste foi realizado utilizando testículos de quatro touros, coletados em abatedouro. Um testículo de cada animal foi utilizado para o grupo de EP criopreservado (EP-C) e o outro para o grupo de EP fresco (EP-F). Os dados foram analisados usando procedimento GLIMMIX do programa SAS (P≤0,05). Os EP apresentaram características de qualidade semelhantes aos do EJ frescos e após a criopreservação (P>0,05). Entretanto, foram mais resistentes à refrigeração do que os do EJ, apresentado maior MT (79,8±4,5 e 56,8±5,6), maior MP (46,1±3,5 e 29,2±3,2) e maior porcentagem de acrossoma íntegro (68,7±5,8 e 48,5±6,1). Após o descongelamento, e 6h de incubação os grupos EP e EPP comparados com o EJ apresentaram maior porcentagem de membrana plasmática íntegra (29±4,3, 28,2±4,2 e 16,4±3,4), maior porcentagem de espermatozoides com acrossoma intacto (31,6±3,8, 31,6±3,8 e 19,9±3,2) e maior porcentagem de espermatozoides não capacitados (81±3,5, 80,9±3,5 e 70,3±3,7). O número de espermatozoides ligados após a co-incubação das CTU com EJ, EP ou EPP não diferiu (P>0,05) em nenhum grupo, a análise dentro de cada grupo mostrou que ambos apresentaram queda gradativa no número de espermatozoides ligados às CTU, sendo que o menor número foi observado às 24 h para todos os grupos. No segundo teste de ligação, o grupo EP-F apresentou maior numero de células ligadas aos 30 min (130,9±21,2) e às 24 horas (131,7±21,2) de incubação do que o grupo EP-C aos 30 min (88±21,2) e 24 h (20,4±21,2). Pode-se concluir que EP são mais resistentes à refrigeração dos que os do EJ, apresentam maior longevidade e características de capacitação tardia, quando comparados ao EJ. Além disso, os EP se ligam às CTU da mesma forma que os EJ, no entanto a criopreservação pode afetar esta ligação. / The use of epididymal sperm (ES) in assisted reproductive technologies is an important tool form multiplication and conservation of genetic material. However, a better understanding of several aspects of those sperm physiology is needed to optimize its use. The aim of this study was to evaluate the strength, the post thawed viability, longevity and sperm characteristics behavior of ES from 7 Gir bulls, during and after cryopreservation, using ejaculated sperm (EJ) as a control. After ejaculated sperm was collected the testis were removed and sperm from the cauda epididymis were recovered First we evaluate the resistance of ES and EJ to cryopreservation, sperm were evaluated just after recovering, after 4 h of cooling and after freezing. Then, we evaluate the post thawing longevity by examining the sperm after different periods of incubation. Three groups were used ES, EJ, and a third group, in which ES was incubated with seminal plasm for 10 min after thawed (ESS). After thawing, samples from the 3 groups were incubated for 0, 3, 6 e 24 h. In each moment they were evaluated for total motility and progressive motility, plasm membrane integrity. acrosome integrity, morphology and capacitation. Finally, we evaluated the ability of ES, EJ and ESS to bind to oviduct epithelium cells (OEC), Samples from EJ, EP e EPP groups were co-incubated with OEC for 0, 3, 6 e 24 h. Due to the results obtained, another test had to be done to evaluated if the cryopreservation process was affecting ES binding. To do that we used testis form 4 bulls collected at slaughter house. From each animal one testis was used for the fresh sperm (ES-F) and the other for the frozen sperm (EP-C). Data analysis was performed using GLIMMIX from SAS (P≤0.05). Fresh and cryopreserved ES presented all quality parameters similar (P>0.05) to the EJ However, after cooling at 4°C, ES showed to be more resistance to cold than the EJ presenting greater TM (79.8±4.5 and 56.8±5.6), greater PM (46.1±3.5 and 29.2±3.2) and higher percentage of cells with intact acrosome (68.7±5.8 and 48.5±6.1) than EJ. After thawed at 6 h of incubation ES and ESS compared to EJ had a higher percentage of intact membranes (29±4.3, 28.2±4.2 and 16.4±3.4), higher percentage of cells with intact acrosome (31.6±3.8 31.6±3.8 and 19.9±3.2) and higher percentage of non-capacitated sperm (81±3.5, 80.9±3.5 and 70.3±3.7). The number of bounded sperm after co-incubation with OEC was similar (P>0.05) for EJ, ES and ESS groups. The analysis within the group showed that all had a decreased on the number of bounded sperm, with the lowest number of bounded sperm found at 24 h of incubation. In the second biding test the group EF had a higher number of bounded sperm at 30 min (130.9±21.2) and at 24 h (131.7±21.2) of incubation than the EC (30 min=88±21.2 and 24 h=20.4±21.2). It can be concluded that ES are more resistant to cooling than the EJ, presenting a greater longevity and a delay on capacitation process than the EJ. In addition, ES binds to OEC similarly to EJ; however cryopreservation can affect that binding.

Neste trabalho, propomos uma modificação do modelo de reação-difusão (R. M. C. de Almeida et al., Physics Review B, 61, 19 (2000)) incluindo difusividade variável com o objetivo principal de predizer, ou no mínimo descrever melhor, o crescimento de oxido de Si no regime de filmes nos. Estudamos o modelo reação-difusão a coeficiente de difusão, D, fixo e D variável. Estudamos extensivamente o modelo reação-difusão com D fixo caracterizando seu comportamento geral, e resolvendo numericamente o modelo com D variável para um intervalo amplo de relações DSiO2=DSi. Ambos casos apresentam comportamento assintótico parabólico das cinéticas. Obtivemos as equações analíticas que regem o regime assintótico de tais casos. Ambos os modelos apresentam interface não abrupta. Comparações das cinéticas com o modelo linear-parabólico e com dados experimentais foram feitas, e também para as espessuras da interface. Contudo nenhum dos dois modelos de reação-difusãao, com D fixo e com D varáavel, podem explicar a região de filmes nos, que possui taxa de crescimento superior a taxa de crescimento da região assintótica. Porém, ao incluir taxa de reação variável dentro do modelo de reação-difusão com D variável, este aponta para uma solução do regime de filmes nos.

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La elaboración de planes de producción de largo plazo debe considerar la mayor cantidad de información posible desde la operación, para que de esa manera la planificación de reservas considere fehacientemente los factores operacionales propios del proceso productivo del negocio minero, para así acortar las brechas entre la operación y la planificación. La problemática a tratar en el presente caso de estudio, es la incorporación de la recuperación en el proceso de lixiviación como una variable dependiente del tiempo y no como una constante dentro del plan minero. En la actualidad la recuperación de un bloque mineralizado se considera inmediata, y por lo tanto, el posterior cálculo de ingresos proveniente de ese bloque también. Esto no es así, ya que cada bloque que forma parte del modelo de recursos posee su propia curva de recuperación en el tiempo en función de su composición. En base al problema anteriormente planteado, el objetivo general de este trabajo, es desarrollar una metodología que permita el cálculo de leyes de corte para un plan de producción que incorpore la temporalidad de la recuperación metalúrgica, parámetro que las metodologías actuales de planificación minera de largo plazo no incorporan de manera formal. En el desarrollo, se estudian las cinéticas de lixiviación, se establecen los valores de largo plazo, se incorpora la recuperación en el cálculo del beneficio. Por otro lado, se elaboran perfiles de transporte y se calcula un costo mina variable según destino, se elabora un plan de producción y se optimiza en función del VAN. Al concluir el estudio se elabora una herramienta que presenta la ventaja de no sesgar a priori el destino del bloque, sino que evalúa todos los destinos posibles y se queda con el que entregue el mejor beneficio económico en el intervalo de tiempo que se procesará ese bloque.

O objetivo deste trabalho é estudar as reações de isomerização e cisão dos isômeros C2F2Cl2, e determinar entalpias de formação e potenciais de ionização para derivados halogenados do eteno, através de cálculos ab initio, e ainda, para algumas reações determinar a constante de velocidade microcanônica k(E*), segundo o formalismo da teoria RRKM. Foram obtidas a barreira energética e a estrutura do estado de transição para a reação de isomerização do (Z)-CFCl=CFCl ao isômero (E)-CFCl=CFCl, que ocorre através de um estado de transição com uma barreira de energia calculada de 54,223 kcal/mol com o método CASSCF. Foi analisada a possibilidade de a isomerização ocorrer via intermediários etilidenos halosubstituídos, porém as barreiras de energia para estas reações e resultados obtidos para a constante de velocidade k(E*) indicam que a reação direta predomina sobre as vias de formação de etilideno halosubstituído em baixas energias, até cerca de 154 kcal/mol pelo menos. A não observação, experimentalmente, de formação do isômero CF2=CCl2 a partir desses intermediários também corrobora com os resultados obtidos através dos cálculos. Para as reações de cisão de ligação C=C dos compostos CF2=CCl2, (Z) e (E)-CFCl=CFCl e CF2=CCl, as curvas de energia em função do comprimento desta ligação mostram que a cisão do CF2=CCl ocorre a uma energia menor do que para as demais substâncias. Porém, a cisão da ligação C-Cl na substância CF2=CCl2 é a que possui a menor barreira energética. Utilizando a teoria variacional do estado de transição, determinamos a estrutura do estado de transição para esta reação e a constante de velocidade microcanônica, k(E*), sendo esta maior que as determinadas para a formação dos etilidenos halosubstituídos. Potenciais de ionização adiabáticos (PIA) e verticais (PIV) de haloetenos foram obtidos utilizando as teorias G2 e G3. Os resultados obtidos com a teoria G3 são mais próximos dos valores experimentais, ou tão exatos quanto, comparados aos valores calculados encontrados na literatura. As mudanças na energia de correlação eletrônica e energia de relaxação dos orbitais são importantes para a obtenção de resultados de PIV quantitativamente melhores em comparação com os resultados obtidos a partir da energia do HOMO. Também foram feitos cálculos de entalpias de formação para etilenos halogenados utilizando as teorias G2 e G3 utilizando reações isodésmicas. A comparação entre os valores calculados por nós e outros valores calculados encontrados na literatura mostram que apesar das reações isodésmicas serem um método capaz de gerar bons resultados, devido ao cancelamento dos erros nos valores calculados, o resultado final é dependente dos valores experimentais escolhidos. / We report ab initio calculations on the isomerization and fission reactions of C2F2Cl2 isomers and also the enthalpies of formation and the ionization potentials of halogenated ethylenes. We have also evaluated the microcanonical rate constant k(E*) using the RRKM formalism to gain more insight into mechanistics details of some reactions. The energy barrier and the structure of the transition state for the isomerization reaction of (Z)-CFCl=CFCl to (E)-CFCl=CFCl, occurs by a transition state with a calculated barrier of 54,223 kcal/mol using the CASSCF method. The isomerization reactions through ethilidene halosubstituted intermediates was also tested, however the energy barriers to these reactions showed be greater and the results obtained for the rate constant k(E*) stated that the direct reaction predominates over the formation of the halosubstituted ethilidene at low energies, until 154 kcal/mol at least. The experimentaly unobserved formation of CF2=CCl2 from intermiaries confirms the calculated results. For the fission reaction of the C=C bond on CF2=CCl2, (Z) and (E)-CFCl=CFCl and CF2=CCl , the plots of energy as a function of the bond length show that the fission of CF2=CCl occurs with the lowest energy of all these reactions. However, the fission of C-Cl on the CF2=CCl2 shows to have the lowest energy barrier. By the variational transition state theory, we have determined the structure of the transition state for that reaction and the rate constant k(E*), beeing this higher than that determined to the halosubstituted ethylenes. Adiabatic ionization potentials (AIPs) and vertical ionization potentials (VIPs) for haloethylenes were obtained applying G2 and G3 theories. The results obtained with G3 theory are the nearest within the experimental values or, at least, with the same exactness, compared with other earlier calculated methods. The changes in eletronic correlation energy and orbital relax energy are important to achieve quantitatively better results comparativily with results obtained from HOMO energy. Moreover, we have done calculations of enthalpies of formation of haloethylenes using G2 and G3 theories using isodesmic reactions. The comparison among the values calculated by us and other values found in the literature shows that, however the use of isodesmic reactions may be a method able to achieve good results, because the calculated errors in the energy values are being cancelled , the final result is very dependent on the choosen experimental values.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6489.pdf: 6160107 bytes, checksum: 81c1fddd8e696b53fe5fd98c9174ba24 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / The depletion of fossil fuels, the growing energy demand and the great need to reduce carbon emissions gradually increased the demand for new sources of renewable and clean energy. Bioethanol is obtained from the fermentation of lignocellulosic biomass, for example sugar cane, and can be considered a viable alternative. For this biomass can be used it is necessary to degrade the constituent molecules of the cell wall to fermentable sugars through the enzymes called cellulases. Among them there are three classes with different functions: the cellobiohydrolases, endoglucanases and β-glucosidases. In order to contribute to the viability and deployment of ethanol production technologies, purification of two β- glucosidases of the fungus Trichoderma harzianum was performed, named in this work as ThBgl1 e ThBgl2, as well as their biophysical and biochemical characterization. Clones in study were obtained by a cloning platform, expression and purification of recombinant proteins in high performance and expressed in bacteria Escherichia coli. Through the functional characterization of proteins under study it was found that they had the optimum pH in the range of 5.5 and optimum temperature around 40ºC. Results of enzyme kinetics showed that ThBgl1 has higher preference (specificity) by cellobiose, while in ThBgl2 cellobiose is a substrate having low specificity. In ThBgl2 specificity is higher by fucosideos. Furthermore, it was observed the occurrence of transglycosylation catalyzed by β-glucosidases in study and the action of some inhibitors on its enzymatic activity. The three-dimensional analysis of these proteins revealed the presence of the barrel tim typical of family 1 of glycoside hydrolases. / O esgotamento das fontes de combustíveis fósseis, a crescente demanda energética e a grande necessidade de redução da emissão de carbono fizeram com que aumentasse gradativamente a procura por novas fontes de energia renováveis e limpas. O bioetanol obtido da fermentação de biomassas lignocelulósicas, como o bagaço de cana-de-açúcar, pode ser considerado uma alternativa viável. Para que essa biomassa possa ser utilizada, faz-se necessário a degradação das moléculas constituintes da parede celular a açúcares fermentáveis por meio das enzimas chamadas celulases. Dentre elas existem três classes com diferentes funções: as celobiohidrolases, as endoglucanases e as β-glicosidades. Com o objetivo de contribuir para a viabilização e implantação de tecnologias de produção de etanol, foi realizada a purificação de duas β-glicosidases do fungo Trichoderma harzianum, denominadas nesse trabalho como ThBgl1 e ThBgl2, bem como sua caracterização bioquímica e biofísica. Os clones em estudo foram obtidos por meio de uma plataforma de clonagem, expressão e purificação de proteínas recombinantes em alto desempenho e expressos na bactéria Escherichia coli. Através da caracterização funcional das proteínas em estudo, verificou-se que elas apresentaram o pH ótimo na faixa de 5,5 e temperatura ótima em torno de 40ºC. Os resultados de cinética enzimática mostraram que ThBgl1 tem maior preferência (especificidade) por celobiose, enquanto na ThBgl2 a celobiose é um substrato com baixa especificidade. Na ThBgl2 a especificidade é maior por fucosídeos. Além disso, constatou-se a ocorrência de transglicosilação catalisada pelas β-glicosidases em estudo e a ação de alguns inibidores em sua atividade enzimática. A análise tridimensional dessas proteínas revelou a presença de um barril tim típico das hidrolases de glicosídeos da família 1.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-01-16Bitstream added on 2014-06-13T20:08:51Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_tm_me_araiq.pdf: 1287793 bytes, checksum: 19855fe7d0e60f7b38358915229e6ccd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, estudou-se a influência de adições de 4, 6, 8, 10 e 12% Ag (m/m) na cinética de precipitação e na resistência de polarização da liga Cu-6%Al, utilizando-se análise térmica diferencial (DTA), difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise por dispersão de energias de raios X (EDX), medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo, medidas de potencial em circuito aberto com o tempo (OCP) e curvas de polarização potenciodinâmica (PDS) em solução de NaCl 3,5%(m/v). Os resultados obtidos para as ligas contendo prata foram comparados com aqueles obtidos para as ligas Cu-6%Al. Observou-se que a adição de prata possibilita uma resposta ao tratamento de endurecimento por precipitação nessa liga. A precipitação da prata ocorre preferencialmente nos contornos de grão da fase matriz e o máximo da precipitação foi observado no intervalo de 300 a 500 oC. A formação da fase rica em Ag segue dois processos diferentes, que dependem de concentração de Ag. Para as ligas contendo 4 e 6%Ag a formação de precipitados ocorre por um mecanismo de segunda ordem na velocidade de reação, enquanto que para ligas com 8, 10 e 12%Ag, o mecanismo é de ordem zero. O valor da energia de ativação para o processo de ordem zero foi aproximadamente 50% maior que aquele obtido para o processo de segunda ordem. A análise de variância apresentou uma diferença estatisticamente significativa entre os valores de Rp das ligas estudadas. Esta diferença, indicada pelo teste de Tukey, foi quantificada com intervalos de confiança de 95% para as médias de resistência de polarização populacionais. A resistência à corrosão nessas ligas diminuiu com o aumento da concentração de Ag no sistema. A liga Cu-6%Al (sem adições de Ag) apresentou maior resistência de polarização. / In this work the effect of 4, 6, 8, 10 and 12wt.%Ag addition on the aging characteristics of the Cu-6%Al alloy and the silver precipitation were studied by microhardness changes measurements with temperature and time, differential thermal analysis (DTA), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and X-ray diffractrometry (XRD). The influence of the Ag content on the alloys corrosion resistance was investigated using electrochemical methods in 3.5%NaCl solution. Open circuit potential (OCP) with time and potentiodynamic direct scanning (PDS) were carried out and the experimental results were analyzed using statistical methods. Regression analysis, variance analysis (one-way ANOVA) and confidence intervals were applied to obtain the different kinetic parameters associated with corrosion resistance for these alloys. The results obtained for the alloys with Ag additions were compared with those obtained for the Cu-6%Al. These results showed that the silver addition enable a response to an age hardening treatment in the Cu-6%Al alloy. The silver precipitation occurs preferentially at the grain boundaries in the matrix, and the precipitation maximum occurred in the temperature range from 300 to 500 oC. The Ag-rich phase formation follows two different processes depending on Ag concentration. For alloys with 4 and 6wt%Ag the precipitation formation occurs as a second-order reaction mechanism while for alloys with 8, 10 and 12wt.%Ag a zero-order reaction was observed. The activation energy value for the zero order process is about 50% larger than that obtained for the second order process. The variance analysis indicated a statistically significant difference between alloys with respect to Rp This difference indicated by the Tukey test was quantified buy confidence intervals of 95 % for the populational polarization resistance averages and the populational corrosion potential. The corrosion resistance in these alloys.