Este trabalho apresenta a síntese, a caracterização e o estudo fotofísico em solução de novos heterociclos fluorescentes com estrutura semelhante aos corantes orgânicos que apresentam potencial aplicação em células solares. A partir do aumento da conjugação eletrônica dos precursores benzazólicos utilizados neste trabalho foi possível obter novas bases de Schiff e azocompostos. Foi possível também obter matrizes híbridas à base de sílica, dopadas com os corantes. As matrizes foram preparadas pelo método sol-gel utilizando diferentes proporções de precursor inorgânico ortosilicato de tetraetila e precursor orgânico dimetildimetoxisilano. O estudo fotofísico mostra que, em solução, as bases de Schiff e os azocompostos absorvem na região do UV e são fluorescentes na região do azul-verde. Foram observados diferentes mecanismos de desativação dos estados eletrônicos excitados, tais como a desativação normal de emissão de fluorescência, transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT) e a transferência de carga intramolecular no estado excitado (ICT), dependendo da estrutura do corante. Nos materiais híbridos à base de sílica obtidos as bases de Schiff hidrolisaram e os azocompostos apresentam deslocamento batocrômico na absorção na região do visível e não emitem fluorescência. / This work presents the synthesis, characterization and the photophysical study in solution of new fluorescent heterocycles with structure similar to the organic dyes with potential applications in solar cells. Starting from the increasing of electronic conjugation of the benzazolic precursors used in this work, were obtained new Schiff bases and azocompounds. It was also possible to obtain silica based hybrid matrices doped with the synthesized dyes. The matrices were prepared by sol-gel method, using different proportions of tetraethylortosilicate inorganic precursor and dimethyldimethoxysilane organic precursor. The photophysical study, in solution, shows that the Shiff bases and azocompounds are fluorescent in the blue-green region. It was observed different deactivation mechanisms of exited electronic states, as normal fluorescence, excited state intramolecular proton transfer (ESIPT) and excited state intramolecular charge transfer (ICT), which depend of the dye structure used. In the silica based hybrid materials the Schiff bases undergo hydrolysis and the azocompound present bathochromic shift in the absorption visible spectra and did not present fluorescence emission.

Nesse trabalho foi obtida uma série de amostras de um híbrido à base de sílica, variando-se as frações molares dos precursores moleculares orgânico, dimetildimetoxissilano (DDMS), e inorgânico, ortossilicato de tetraetila (TEOS), utilizados na síntese pelo método sol-gel. O aumento da fração molar do precursor orgânico resultou em amostras com maior conteúdo orgânico. Essas amostras foram utilizadas como matrizes para dispersar o corante 2-(4'-amino-2'-hidroxifenil)benzotiazol (4-AHBT), um fluoróforo que apresenta emissão de fluorescência com grande deslocamento de Stokes, causado pelo mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). As amostras foram caracterizadas usando-se análise elementar, isotermas de adsorção de nitrogênio e espectroscopia na região do infravermelho. O corante fluorescente pireno foi usado como sonda molecular para verificar a hidrofobicidade das matrizes, que se mostrou dependente do conteúdo orgânico nas amostras. O comportamento fotofísico das matrizes dopadas com o corante 4-AHBT foi estudado usando-se espectroscopia de absorção no UV-Vis e espectroscopia de fluorescência. Foi observada uma dupla emissão de fluorescência que indica a existência de um equilíbrio entre os confôrmeros do corante no estado fundamental, que é afetado por mudanças da hidrofobicidade da matriz, permitindo obter emissão de fluorescência modulada. / In this work it was obtained a set of silica based hybrid material samples with different molar fraction of the organic and inorganic molecular precursors, dimethyldimethoxysilane (DDMS) and tetraethylorthosilicate (TEOS), respectively, using the sol-gel method. The increasing in the molar fraction of the organic precursor produced samples with high organic content. These samples were used as matrices to disperse the 2-(4'-amino-2'- hydroxyphenyl)benzothiazole dye, a fluorophore with large Stokes shift in fluorescence emission, caused by an excited state intramolecular proton transfer phenomena (ESIPT). The set of samples was characterized by elemental analysis, nitrogen adsorption isotherms and infrared spectroscopy. The fluorescent pyrene dye was used as probe for local hydrophobicity of the matrices, which was related to the organic content of the samples. The photophysical behavior of the matrices doped with the 4-AHBT dye was studied using UV-Vis absorption spectroscopy and steady-state fluorescence spectroscopy. It was observed a double fluorescence emission that indicates the existence of the equilibrium between the conformers of the dye in the ground state, which is affected by changes of the matrix hydrophobicity, allowing to obtain modulate fluorescence emission.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-05T17:55:13Z No. of bitstreams: 1 Dissertação (Fredson Santos Guimarães).pdf: 3047547 bytes, checksum: ab4e997db06f03d33d60e156a51abba1 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2016-09-06T10:42:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação (Fredson Santos Guimarães).pdf: 3047547 bytes, checksum: ab4e997db06f03d33d60e156a51abba1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-06T10:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação (Fredson Santos Guimarães).pdf: 3047547 bytes, checksum: ab4e997db06f03d33d60e156a51abba1 (MD5) / CAPES / A hidrotalcita é um hidroxicarbonato de magnésio e alumínio que consiste em camadas do tipo brucita e ocorre na natureza como lâminas contorcidas e folheadas e/ou massa fibrosa. Quando Mg2+ e Al3+ são trocados completamente ou parcialmente com M2+ (M = Co, Ni, Cu, Zn, Fe) e M3+ (Cr e Fe) respectivamente, materiais cristalinos com estrutura hidrotalcita podem ser obtidos. A fórmula geral do LDH é [M2+1-xM3+x(OH)2]+(An-x/n)yH2O, onde M2+ e M3+ são respectivamente cátions metálicos di e trivalentes. Neste trabalho, pigmentos híbridos derivados de hidróxidos duplos lamelares (LDHs) com o corante vermelho congo (diazo) e o corante negro de eriocromo T (azo) foram preparados por dois métodos diferentes: i) adsorção de uma solução de corante sobre MgAl-LDH, previamente preparado por coprecipitação em pH = 11 empregando Na2CO3; ii) automontagem por coprecipitação em pH = 11 dos íons Mg2+ e Al3+ com NaOH em uma solução contendo o corante (self assembly). Análises de DRX mostraram que o espaçamento basal (d003) da matriz MgAl-LDH dos pigmentos preparados por adsorção não sofreu variação, sugerindo que as moléculas dos corantes estão adsorvidas na superfície externa dos cristais de LDH enquanto que os preparados pelo método self assembly revelaram que parte dos corantes azo encontra-se intercalada. Análises TG/DTG mostraram que as temperaturas de decomposição oxidativa dos corantes foram deslocadas para valores superiores, sugerindo que as moléculas do corante são termicamente mais estáveis na estrutura do LDH. As análises de microscopia eletrônica de varredura corroboraram os resultados de DRX, mostrando que os pigmentos preparados pelos métodos da adsorção e self assembly tem morfologia lamelar, típica de compostos tipo hidrotalcita ratificando os resultados das análises de DRX. Quando submetidos a testes de estabilidade em solventes de diferentes polaridades (água, etanol e acetonitrila), os pigmentos híbridos mostraram-se mais estáveis quando o solvente foi a água. Pode-se atribuir essa estabilidade a diferenças estruturais mais significativas na estrutura dos corantes com a molécula da água quando comparado com outros solventes. / Hydrotalcite is a hydroxycarbonate of magnesium and aluminium and occurs in nature in foliated and contorced plates and/or fibrous masses. When Mg2+. and Al3+. are replaced wholly or partially with M2+. (M.Co, Ni, Cu, Zn, Fe) and M3+. (M.Cr, Fe), respectively, crystalline materials with the hydrotalcite can be obtained. The general formula of LDH is [M2+1-xM3+x(OH)2]+(An-x/n)yH2O, where M2+ and M3+ are respectively metallic cations divalents and trivalents. In this work, hybrid pigments, derived from layered double hydroxides (LDHs) with the diazo dye congo red and azo dye eriochrome black t , were prepared using two different methods: i) adsorption of aqueous solution of congo red onto MgAl-LDH, previously prepared by coprecipitation at pH = 11, using Na2CO3; and ii) coprecipitation of Mg2+and Al3+ in a congo red containing solution, at pH = 11, using NaOH as precipitating agent (self assembly); iii) adsorption of aqueous solution of eriochrome black t onto MgAl-LDH, previously prepared by coprecipitation at pH = 11, using Na2CO3; and ii) coprecipitation of Mg2+and Al3+ in a eriochrome black t containing solution, at pH = 11, using NaOH as precipitating agent (self assembly). X-ray diffraction show in the samples prepared by adsorption no change in the basal space (d003) was observed, suggesting that intercalation of the anionic dye did not occur significantly. In the sample prepared by self-assembly, it was observed the formation of a LDH containing at least part of the dye in the interlayer region. In the thermogravimetric analysis TGA show the temperature of oxidation decomposition of the dyes occurs at a temperature higher, indicating that the thermal stability of pigment is enhanced by intercalation in the layered host. Scanning electron micrographs analysis shows the morphology of the hybrid pigments prepared by adsorption and self assembly show morphology characteristic of hydrotalcite materials which was observed for all samples. When to subdue the stability tests in solvents of polarity different (water, ethanol , acetonitrile), the hybrids pigments show higher stabily when the solvents is water.

Submitted by Gustavo Caixeta (gucaixeta@gmail.com) on 2017-03-03T11:25:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1088161 bytes, checksum: 52ff31c220f1d0586c4f7d961e711347 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-03T11:25:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1088161 bytes, checksum: 52ff31c220f1d0586c4f7d961e711347 (MD5) Previous issue date: 2015-12-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPQ, Brasil / O verde malaquita (VM) é um corante da classe dos trifenilmetanos, bastante eficaz no tratamento de parasitas, infeções por fungos e bactérias em peixes e em ovos de peixes. Após absorvido pelo organismo, nos peixes, o VM é rapidamente reduzido à forma Leuco Verde Malaquita (LVM) e acumulado no tecido adiposo. Entretanto, devido à sua toxicidade em seres humanos, o seu uso na aquicultura tem sido proibido em vários países, mas decorrente do seu baixo custo e sua alta eficácia antifúngica este ainda está sendo usado ilegalmente. Desta maneira, é importante a existência de métodos analíticos simples e com baixos limites de detecção, de preferência portáteis, para auxiliar na fiscalização ambiental. Neste trabalho foi desenvolvido e validado um método simples e portátil utilizando pré-concentração em superfície adsorvente e análise por imagem digital para a determinação de verde malaquita (VM) e leuco verde malaquita (LVM) em águas. As condições ótimas de produção e extração no filme foram avaliadas. O processamento das imagens digitais foram realizadas com auxílio do software ImageJ, onde as imagens foram decompostas em histogramas de cor, os quais descrevem a distribuição estatística dos pixels como uma função do componente da cor gravada, obtidas em sistema de cor RGB e L (grey). Inicialmente foram estabelecidas as condições ótimas de pH das amostras e tempo de adsorção. Foram obtidas curvas analíticas a partir de cada canal de cor, onde os parâmetros do sistema RGB e L foram utilizados para os modelos de regressão linear múltipla (MLR) e simples, e também, os valores do escore da primeira componente após aplicado a análise de componentes principais (PCA). O método apresentou curvas analíticas com coeficientes de determinação acima de 0,99 e a faixa analítica de 0,10 a 1,00 μmol L -1 . Os limites de detecção e quantificação do método estabelecido para VM variaram de 0,023-0,030 μmol L -1 e 0,069-0,091 μmol L -1 respectivamente. O limite de quantificação obtido é cerca de 3 vezes menor que os valores mínimos esperados de 0,27 μmol L -1 (0,1 ppm) em ambientes aquáticos destinados a aquicultura, quando empregado o tratamento com VM. A repetitividade apresentou coeficientes de variação entre 1,8 e 4,9%, e apresentou precisão intermediária com coeficiente de variação máximo de 3.6%. A exatidão avaliada pelo método de recuperação apresentou coeficientes de variação entre 0,06 e 15,11%, e valores de recuperação entre 102,5 e 122,1%. O método se mostrou eficiente para análise de VM em águas com porcentagens de recuperação maiores que 70 % e baixos limites de quantificação. / Malachite green (MG) is a dye of the triphenylmethane class, highly effective in the treatment of parasites, fungal and bacterial infections in fish and fish eggs. After absorbed by the body, the fish, the MG is rapidly reduced to the form leuco malachite green (LMG) and accumulated in the adipose tissue. However, because of its toxicity in humans, its use in aquaculture has been banned in several countries, but due to its low cost and its high efficacy of antifungal agents that are still being used illegally. Thus, it is important to have simple analytical methods and low limits of detection, portable preferably to assist in environmental monitoring. This work was developed and validated a simple and portable using pre-concentration on adsorbent surface and analysis by digital image for the determination of malachite green (MG) and leuco malachite green (LMG) in water. The optimum conditions for the production and extraction in the film were evaluated. The digital image processing were performed using the ImageJ software, where images are decomposed into color histograms which describe a statistical distribution of pixels as a recorded color component function obtained RGB and L color system (gray). Initially establishes the pH of excellent conditions of samples and time of adsorption. analytical curves from each color channel have been obtained, where the parameters of the RGB and L system were used for the multiple linear regression models (MLR) and simple, and also the score of the values of the first component after applied to analysis principal components (PCA). The method presented analytical curves with correlation coefficients above 0.99 and the analytical range from 0.10 to 1.00 μmol L -1 . The limits of detection and quantification method established for VM ranged from 0.023 to 0.030 μmol L -1 and from 0.069 to 0.091 μmol L -1 respectively. The limit of quantification is about 3 times lower than the minimum expected value of 0.27 μmol L -1 (0.1 ppm) in aquatic environments for aquaculture, when employed treatment with MG. The repeatability showed coefficients of variation between 1.8 and 4.9%, and showed intermediate precision with maximum coefficient of variation of 3.6%. The accuracy evaluated by the recovery method showed coefficients of variation between 0.06 and 15.11%, and recovery values between 102.5 and 122.1%. The method was efficient for MG analysis in waters with higher recovery percentages than 70% and low limits of quantification.

Submitted by Gustavo Caixeta (gucaixeta@gmail.com) on 2017-03-06T12:23:40Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1085050 bytes, checksum: b6e67045ba2ea6ac4c03554a2f5616ac (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T12:23:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1085050 bytes, checksum: b6e67045ba2ea6ac4c03554a2f5616ac (MD5) Previous issue date: 2016-02-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Sistemas aquosos bifásicos (SABs) têm provado ser um método eficiente e ambientalmente seguro para a extração de muitas espécies químicas. No entanto, a termodinâmica de partição de solutos nesses sistemas ainda é pouco compreendida. Há poucos estudos que trazem um enfoque termodinâmico que contribua para compreensão das forças motrizes que regem o processo de transferência de solutos em SABs. Uma abordagem estratégica para estudar as forças que determinam a partição é a utilização de compostos químicos com estruturas químicas semelhantes, como sondas moleculares, para através da termodinâmica compreender a relação existente entre a estrutura e a partição destes compostos. O azul de metileno (AM), azure A (AZA), azure B (AZB) e acetato de tionina (AT) são corantes catiônicos que apresentam o mesmo grupo central fenotiazínico, se diferenciando apenas no número de substituintes metila. Essas características podem fornecer informações úteis sobre os fatores que governam a partição destes compostos em SABs. Neste trabalho, um estudo termodinâmico completo do comportamento de partição dos corantes (MB), (AZB), (AZA) e (TA) foi investigado utilizando os SABs: PEO 1500+MgSO 4 +H 2 O; PEO 1500+Na 2 SO 4 +H 2 O; PEO1500+Li 2 SO 4 +H 2 O. Os parâmetros termodinâmicos de transferência, tais como a variação da energia livre de Gibbs padrão de transferência ), a variação da entalpia padrão de transferência ( padrão de transferência ) e a variação da entropia ), e sua dependência com a estrutura do corante, natureza do eletrólito e comprimento da linha de amarração (CLA) foram avaliados. Além disso, as energias entálpicas de interação corante-PEO e corante-SAL foram determinadas. Pela primeira vez, foi descoberto que cátions se concentram preferencialmente na fase enriquecida em polímero dos SABs, com valores de K entre 6,16 e 225, 60 e valores de compreendidos entre -4,16 kJ mol -1 a -13,47 kJ mol -1 . O processo de transferência dos corantes fenotiazínicos foi entalpicamente dirigido, -11,40 kJ mol -1 < < -51,24 kJ mol -1 , resultante das interações específicas atrativas corante-PEO e interações repulsivas corante-Sal, e ocorreram mesmo com um decréscimo entrópico do sistema (-4.93 kJ mol -1 K -1 < < -38.78 kJ mol -1 K -1 ). A diferença na estrutura química dos corantes teve um efeito pouco pronunciado sobre os valores das energias entálpicas de interação corante-PEO e corante-Sal, mostrando que essa interação é promovida principalmente pelo anel condensado do corante. Também foi observado que o processo de partição dos corantes fenotiazínicos é dependente da linha de amarração e natureza do ânion, entretanto pouco influenciado pela natureza do cátion. / Aqueous two-phase systems (ATPSs) have proven to be an efficient and environmentally safe method for extraction of chemical species. However, the solutes partition phenomenon in these systems is still little understood. There are few studies carrying a thermodynamic focus that contributes for the understanding of the driving forces governing solute transfer in ATPSs. A strategic approach for studying it is to use chemical compounds with similar chemical structures, as molecular probes, for comprehending thermodynamically the relationship between the structures and partition these compounds. The methylene blue (MB), azure A (AZA), azure B (AZB) and thionine acetate (TA) are cationic dyes that have the same phenothiazine core group and differ only in the number of methyl substituents. These characteristics may provide useful information about the factors that govern the partition process of these compounds in ATPSs. In this paper, the thermodynamic partition behavior of MB, AZA, AZB and TA dyes was investigated using the following ATPSs: PEO 1500 + MgSO 4 + H 2 O; PEO 1500 + Na 2 SO 4 + H 2 O; PEO1500 + Li 2 SO 4 + H 2 O. Standard transfer parameters such as free energy change of transfer ( transfer ( ), entropy change of transfer ), enthalpy change of ) and its dependence on the dye structure, electrolyte nature and tie line length (TLL) were evaluated. Besides, the dye- PEO enthalpy energy interaction and dye-salt interaction were determined. For the first time cations were discovered to concentrate in the polymer enriched phase, with K values ranging from 6.16 to 225.60, and values ranging from 4.16 to -13.47 kJ mol -1 . The transfer process of phenothiazine dyes was enthalpy driven, with -11.40 kJ mol -1 < < -51.24 kJ mol -1 , resulting from specific attractive dye-PEO interactions and repulsive dye-salt interactions, occurring even with a system entropy decrease (-4.93 kJ mol -1 K -1 < < -38.78 kJ mol -1 K -1 ). The dyes chemical structure differences had insignificant effect on the dye-PEO and dye-salt enthalpy interaction energy values, showing that interactions in these systems are mainly promoted by the dye condensed ring. It was also observed that the phenothiazine dyes partition process is dependent of tie line and nature of the anion, however, little influenced by the cation nature.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-04-03T13:27:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1067667 bytes, checksum: ba11e1394c7885389996f4b75de741f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T13:27:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1067667 bytes, checksum: ba11e1394c7885389996f4b75de741f0 (MD5) Previous issue date: 2015-11-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A cor é um atributo sensorial que influencia de forma decisiva o julgamento dos consumidores quanto a determinado tipo de alimento. Por esta razão, as indústrias alimentícias possuem uma frequente preocupação com a adição de corantes aos seus produtos, de forma a torna-los mais atrativos aos consumidores. Duas classes distintas de corantes estão disponíveis para uso em alimentos, os sintéticos e os naturais. Os corantes sintéticos são mais frequentemente utilizados em virtude de algumas vantagens apresentadas por estes em relação aos naturais, como maior estabilidade frente a diferentes fatores e maior solubilidade em soluções aquosas. Entretanto, estudos toxicológicos têm apontado estes corantes como potenciais causadores de problemas à saúde dos consumidores. Estes estudos, bem como a crescente preocupação dos consumidores com aspectos relacionados à saúde e também medidas legislativas têm motivado a substituição dos corantes sintéticos por aqueles obtidos a partir de fontes naturais, os quais apresentam menores evidências de danos à saúde dos consumidores. Por outro lado, a utilização de corantes naturais em formulações alimentícias ainda é bastante limitada devido principalmente à menor estabilidade e solubilidade destes na matriz alimentícia, por ser tratarem, em geral, de compostos lipofílicos. As proteínas do leite possuem um importante papel no transporte de moléculas hidrofóbicas, tais como corantes. Diante disso, objetivou-se estudar a interação a nível molecular entre o betacaroteno, um corante natural, e as proteínas lácteas albumina sérica bovina (em suas conformações nativa e desnaturada) e beta-caseína, através de técnicas sensíveis utilizadas em estudos de interações. Os resultados obtidos através da técnica espectroscopia de fluorescência mostraram que em pH 7,0 concentrações crescentes de betacaroteno reduziram a intensidade de fluorescência de ambas as proteínas, beta-caseína e albumina sérica bovina, e que o mecanismo de extinção de fluorescência foi principalmente estático. As constantes de interação associadas a formação do complexo entre o betacaroteno e as proteínas lácteas variaram com as temperaturas estudadas entre 8,43x104 e 4,20x107 L mol-1 para BSA nativa, 1,11x102 e 5,05x102 L mol-1 para BSA desnaturada e entre 3,34x101 e 2,457x103 L mol-1 para beta-caseína. A estequiometria de formação do complexo (betacaroteno:proteína) também variou entre as proteínas, sendo 1:1 para BSA nativa, 1:3 para BSA desnaturada e 1:2 para beta-caseína. Os valores da variação da energia livre de Gibbs padrão de formação do complexo variaram com a temperatura e foram negativos para todos os sistemas estudados. Entretanto, os valores deste parâmetro obtidos para a beta-caseína foram inferiores em relação aqueles obtidos para a BSA. A formação do complexo em todos os casos foi dirigida pela entropia do sistema. Resultados de fluorescência obtidos no pH 5,0 para a albumina sérica bovina mostraram que a interação entre esta proteína e o betacaroteno foi praticamente constante, provavelmente por questões relacionadas a conformação e distribuição de grupos carregados da proteína neste valor de pH. A estabilidade à luz do corante foi avaliada na presença e na ausência de albumina sérica bovina e beta-caseína e os resultados mostraram que ambas as proteínas protegeram o corante da degradação ocasionada pela luz. Os resultados gerais obtidos apontaram para a utilização eficiente das proteínas lácteas no transporte e estabilização do betacaroteno em sistemas alimentícios. / The color is a sensory attribute that influence decisively the judgment of consumers in certain type of food. For this reason, the food industries have a common concern with the addition of coloring to their products in order to make them more attractive to consumers. Two distinct classes of dyes are available for use in foods, synthetic and natural. Synthetic dyes are most often used due to certain advantages presented by these in relation to natural, such as increased stability due to different factors, solubility in aqueous solutions, providing a wide variety of colors and lower production costs. However, toxicological studies have pointed to these dyes as potential troublemakers to the health of consumers, ranging from allergies to cancer development. These studies as well as the growing consumer concern with health- related characteristics and also legislative measures have motivated the replacement of synthetic dyes by those obtained from natural sources, which, although also present drawbacks, have been used for many years with minor evidence of harm to the health of consumers. The use of natural colorants in food formulations is very limited due mainly to decreased stability and solubility thereof in the food matrix, to be treat in general, of lipophilic compounds. Milk proteins have an important role in the transport of hydrophobic molecules such as dyes. The research objective was to study the interaction at the molecular level between beta-carotene, a natural dye, bovine serum albumin and beta-casein, through sensitive techniques used in interaction studies. The results obtained by fluorescence spectroscopy technique showed that at pH 7.0 increasing concentrations of beta-carotene reduced the fluorescence intensity of both proteins, beta-casein and bovine serum albumin, and the fluorescence quenching mechanism is mainly static. Interaction constants associated with complex formation between the beta-carotene and dairy proteins with temperatures studied ranged between 8,43x104 and 4,20x107 L mol-1 for native, BSA, between 1,11x102 and 5,05x102 L mol-1 for denatured BSA and between 3,34x101 and 2,457x103 L mol-1 for beta-casein. The stoichiometry of the complex formation (beta-carotene:protein) also varied between proteins, being 1:1 to native BSA, 1:3 to denatured BSA and 1:2 for beta-casein. The values of variation of the standard Gibbs free energy of complex formation varied according to temperature and were negative for all systems studied. However, the values of this parameter obtained for beta casein were lower compared to those obtained for BSA. The formation of the complex in all cases was driven by the entropy of the system. Fluorescence results obtained in the pH 5.0 to bovine serum albumin showed that the interaction between this protein and beta-carotene was almost constant, probably issues the conformation and distribution of charged groups of the protein at this pH value. The dye light stability was assessed in the presence and absence of bovine serum albumin and beta-casein and the results showed that both proteins dye protected from degradation caused by light. The overall results obtained pointed to the efficient use of milk protein in the transport and stabilization of beta-carotene in food systems.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-28T16:07:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1340603 bytes, checksum: ea9dfc7b17475a86b39c1a8eb39e27ad (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-28T16:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1340603 bytes, checksum: ea9dfc7b17475a86b39c1a8eb39e27ad (MD5) Previous issue date: 2014-11-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com a substituição dos corantes sintéticos pelos naturais, o urucum (Bixa orellana L.) tem alcançado crescente importância no mercado internacional, por ser a principal fonte do apocarotenoide bixina, utilizada para vários fins na indústria, sendo o único responsável por suprir a demanda do comércio mundial. Neste cenário busca-se a compreensão da via e a clonagem dos genes envolvidos na via de biossíntese da bixina, visando principalmente à obtenção de plantas melhoradas, bem como para inserção de genes da própria via em outras espécies comerciais de cultivo amplo e mecanizado. Atualmente trabalhos relacionados à transformação genética em B. orellana são escassos e há a necessidade de otimizar métodos de regeneração in vitro que viabilizem a obtenção de plantas transgênicas com desempenho superior em nível de produção de bixina. Dessa forma o objetivo desse trabalho foi testar diferentes explantes hipocotiledonares de urucum, citocininas e diferentes meios de cultura na organogênese, desenvolvimento e enraizamento de brotos de B. orellana. Foi observado que explantes hipocotiledonares contendo tamanho de 6,0; 8,0; e 10,0 mm de comprimento apresentaram eficientes respostas organogênicas, sendo observada a formação de até 10 brotos por explante quando cultivados no meio JADS suplementado com zeatina. Em explantes hipocotiledonares de urucum seccionado longitudinalmente e posicionados com a secção em contato com o meio de cultura JADS acrescido de zeatina foi observado a formação de 17,11 brotos por explante. Explantes hipocotiledonares pré-tratafdoscom Zeatina, BAP e TDZ (0,1 e 0,5 mg L-1) não diferiram significativamente na indução de brotos em comparação com explantes não tratados com citocininas. O meio de cultura JADS se mostrou mais eficiente em comparação ao MS, induzindo maior número de brotos. Os brotos apresentaram-se mais alongados, vigorosos e totalmente não hiperhídricos. Os brotos induzidos em meio JADS apresentaram também maior número e maior desenvolvimento de raízes em comparação com brotos induzidos em meio MS de urucum, consequentemente, devido ao desenvolvimento superior, brotos induzidos no meio JADS, apresentaram 100% de sobrevivência durante a fase de aclimatização ex vitro. O presente trabalho possibilitou otimizar as respostas organogênicas em diferentes explantes hipocotiledonares de urucum, concentrações de fitorreguladores e meios de cultura, os quais podem ser utilizados para estudos futuros de transformação genética de urucum. / With the substitution of synthetic dyes to natural, annatto seeds (Bixa orellana L.) industry is increasing the international market importance, given that this species is the main natural and commercial source of the apocarotenoid bixin. This plant pigment is used for various industrial purposes, and it is the main pigment that has been comerciallized worldwide. In this scenario, it is necessary to understand the metabolic pathway and the cloning of the genes involved in the bixin biosynthesis, aiming to obtain improve plants or even to add genes of interest related to bixin biosynthesis to other commercial crop species of broad and mechanized cultivation. Currently, there are few publications related to genetic transformation in B. orellana, being necessary to optimize in vitro protocols that will allow the obtainining of transgenic plants with higher level of bixin production. Thus, the aim of this work was to test different hypocotyl explants of annatto, the cytokinin effect and different media on in vitro organogenesis and rooting of B. orellana adventitious shoots. It was observed that hypocotyl explants with 6.0, 8.0 and 10 mm longer showed the best organogenic responses inducing up to 10 shoots per explant when cultured in JADS medium supplemented with zeatin. Hypocotyl explants of annatto induced more shoots when they were sectioned longitudinally and positioned with the section in contact with the JADS medium in presence of zeatin, which stimulated the induction of 17.11 shoots per explant. The hypocotyl explants pre-treated with zeatin, BAP and TDZ (0.1 and 0.5 mg L- ) did not differ significantly on shoot induction from control explants which were not treated with cytokinins. The JADS medium was more appropriate for shoot induction in comparison with MS medium. The shoots induced on JADS medium were more vigourous, longer and non-hiperhidric. The JADS medium affect positively the rooting, given that the shoots displayed more roots and well developed roots in comparison with shoots induced on MS medium. Consequently, due to the best development on JADS medium, the shoots supported the ex vitro acclimatization phase with 100% of survival. This work possibilited the optimization of organogenesis from different hypocotyl explants, plant growth regulator concentrations and culture media, which can be used in further studies of annatto genetic transformation.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-25T16:16:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5635225 bytes, checksum: 95ddb52f9761379763555962c8aa641f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T16:16:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5635225 bytes, checksum: 95ddb52f9761379763555962c8aa641f (MD5) Previous issue date: 2016-03-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, utilizando tres técnicas experimentais (pinoa optica, espalhamento di- namico de luz e calorimetria isotérmica de titulaoao), nés investigamos alguns ligantes que, além da intercalagao simples, apresentam outro mecanismo de interaoao com a molécula de DNA. Inicialmente, nos fizemos a caracterizaoao da molécula de DNA com dois ligantes: a Actinomicina D, que é um farmaco largamente utilizado em doen- Qas trofoblasticas gestacionais, tumor de Wilms e rabdomiossarcoma e o GelRed, um marcador de acidos nucléicos utilizado em experimentos de eletroforese. Utilizando dois modelos teoricos (o modelo estatistico de dois sitios e o modelo de exclusao de Vizinhos), foi possivel extrair os parametros fisico-quimicos das interaoo'es utilizando-se apenas os dados obtidos a partir dos experimentos de estiramento. Por liltimo, nos investigamos a interagao do DNA com dois ligantes (Brometo de Etidio e GelRed) em solugo'es contendo Poli(etileno glicol) 8000, a fim de estudarmos o comportamento do DNA em solugo'es contendo outras macromoléculas, simulando, de forma bastante simplificada, o meio no qual 0 DNA se encontra in viva. / In this work, by using three experimental techniques (optical tweezers, dynamic light scattering and isothermal titration calorimetry), we have investigated some ligands that, beside simple intercalation, have an additional mechanism of interaction with the DNA molecule. Firstly, we have performed the characterization of DNA molecule with two ligands: Actinomycin D, which is a drug widely used in gestational trophoblastic disease, Wilm’s tumor and rhabdomyosarcoma and GelRed, which is a fluorescent nucleic acid stain, used in electrophoresis technique. By using two theoretical models (quenched disorder statistical model and neighbor exclusion model), it was possible to extract some physicochemical parameters of the interaction from the data obtained by single molecule stretching experiments. Finally, we have investigated the interaction of the DNA molecule with two ligands (Ethidium Bromide and GelRed) in Poly(ethylene- glycol) 8000-rich solutions, in order to study the behavior of the DNA molecules in a crowd environment, mimicking, in a very simple way, the in viva environment.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-06T15:45:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 692686 bytes, checksum: ebc5e493d7c62aaeaa260e5964dda341 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T15:45:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 692686 bytes, checksum: ebc5e493d7c62aaeaa260e5964dda341 (MD5) Previous issue date: 2015-11-19 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O permeado da ultrafiltração do leite é rico em sais minerais e vitaminas hidrossolúveis. Já a casca da jabuticaba apresenta conteúdo significativo de antocianinas e considerável atividade antioxidante. Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram elaborar uma bebida isotônica a partir do permeado da ultrafiltração do leite com adição de extratos antociânicos da casca da jabuticaba e avaliar a estabilidade da bebida formulada na presença e ausência de luz a 4 oC e 25 oC, por um período de 60 dias de armazenamento. Na caracterização e durante o estudo de estabilidade da bebida, foram realizadas análises microbiológicas (mesófilos aeróbios, psicrotróficos, coliformes a 30 °C e 45 oC, fungos filamentosos, leveduras e Salmonella), análises físicas (coordenadas de cor: L*, a*, b*, C* e h*) e químicas (pH, ATT, SST, osmolalidade, minerais, antocianinas totais, fenólicos totais, atividade antioxidante pelos radicais ABTS e DPPH). Para obter informações acerca da aceitabilidade da bebida, efetuou-se um teste de aceitação com potenciais consumidores dessa bebida. Em relação às análises microbiológicas, a bebida não apresentou alterações nas duas temperaturas de estocagem no longo dos 60 dias avaliados. Na avaliação da osmolalidade (307,16 mOsmol . L -1 ) e na concentração do mineral sódio (463,24 mg L -1 ), evidenciou-se que a bebida se encontra dentro dos padrões de qualidade e identidade para essa categoria. Os resultados para pH, ATT, SST, potássio, cálcio, magnésio e fósforo foram, respectivamente, 3,56; 0,97%; 5,83 oBrix; 1204,06 mg L -1 ; 509,87 mg L -1 ; 162,06 mg L -1 ; e 352,18 mg L -1 . O conteúdo de antocianinas para a bebida formulada neste estudo foi de 15,98 mg L -1 ; o teor de fenólicos, 267,55 mg AGE L -1 ; e as atividades antioxidantes pelos radicais ABTS e DPPH foram respectivamente 2,43 e 2,72 μM, equivalente de trolox mL -1 . Pelas coordenadas de cor, as bebidas formuladas apresentaram tonalidades de cores claras e vivas, com um elevado valor de C* (38,00), que tenderam ao vermelho e um ângulo h* (29,90o). O estudo da estabilidade das bebidas revelou que o conteúdo de compostos bioativos é determinante no tempo de vida útil delas. Tanto a luz quanto a temperatura exerceram efeito na estabilidade das antocianinas, na atividade antioxidante e na cor, e a condição de refrigeração (4 oC) e ausência de luz apresentaram ser a mais eficientes no armazenamento dessas bebidas. O teste de aceitabilidade, envolvendo 100 provadores não treinados, evidenciou que a bebida isotônica teve boa aceitação por parte do público-alvo, os quais são os praticantes de exercícios físicos, em todos os atributos (cor, sabor, aroma e impressão global), tanto para formulação com aroma de goiaba como para a de frutas vermelhas, que se situaram entre as notas 6, ―gostei ligeiramente‖, e 8, ― gostei muito‖. A intenção de compra revelou que 57% dos entrevistados gostam moderadamente de bebidas isotônicas e 35% consomem o produto pelo menos uma vez por semana. Concluiu-se que o permeado é uma excelente base para formulação de bebidas isotônicas por ser rico em sais minerais, e a utilização de corantes naturais como antocianina, além de colorir o produto, pode trazer benefícios à saúde pela presença de compostos bioativos. / The permeate from milk ultrafiltration is rich in minerals and water soluble vitamins, the bark of jabuticaba presents significant content of anthocyanins and considerable antioxidant activity. In this context, this study aimed to develop isotonic drinks from the milk ultrafiltration permeateadded anthocyanin extracts from the bark of jabuticaba. It also aimed to assess the stability of beverages formulated in the presence and absence of light at 4 °C and 25 °C over a period of 60 days. During the characterization and study of stability of the drinks were conducted microbiological analysis (aerobic mesophilic, psychrotrophic, 35 °C coliforms, filamentous fungi and yeast and Salmonella), physical analysis (color coordinates: L*, a*, b*, C* e h*) and chemical analysis (pH, ATT, SST, osmolality, anthocyanins, phenolic, antioxidant activity by ABTS and DPPH). To get information about the acceptability of the drink was carried out acceptance testing with potential consumers of this drink. In microbiology aspect, the drink had no change in the two storage temperatures over the 60 days. In the evaluation of osmolality (307.16 mOsmol.L -1 ) and mineral sodium concentration (463.24 mg L -1 ) indicated that the drink is within the standards of quality and identity for this category. The results obtained for pH, ATT, SST, potassium, calcium, magnesium and phosphorus were: 3.56; 0.97%; 5.83 °Brix; 1204.06 mg L -1 ; 509.87 mg L -1 ; 162.06 mg L -1 ; 352.18 mg L -1 . The anthocyanin content for the drink in this study was formulated 15,98 mg L -1 ; the phenolic content was 267,55 mg AGE L -1 and the antioxidant activity by ABTS and DPPH was respectively 2.43 and 2.72 μM equivalent of trolox mL -1 . Pelas coordenadas de cor, as bebidas formuladas apresentaram tonalidades de cores claras e vivas, com um elevado valor de C* (38,00), que tenderam ao vermelho e um ângulo h* (29,90o). According to coordinates of color, formulated drinks showed shades of light and vivid colors with a high value of C* (38.00), which tended to turn red and a slight angle h* (29,90o).The study of the stability of the drinks revealed that the content of bioactive compounds are determining the lifetime thereof. Both the light and the temperature have a negative effect on the stability of anthocyanins, the antioxidant activity and color, whereas the refrigeration condition (4 °C) and the absence of light proved to be the most efficient storage of these drinks. The acceptance test, which involved 100 untrained tasters, showed that the isotonic drink was well received by its consumer target audience, the physically active in all the attributes (color, taste, flavor and overall impression) for both formulation with guava flavor and formulation with berries, the score was between grades 6 (like slightly) and e 8 (liked a lot). Market research revealed that 57% of respondents moderately like isotonic drinks and 35% consume the product at least once a week.In summary, the permeate is an excellent basis for the formulation of sports drinks due to it being rich in minerals and the use of natural dyes like anthocyanin in its formulation. The anthocyanin are interesting because they add color the product and they bring health benefits due to the presence of bioactive compounds.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-06T17:04:47Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1356293 bytes, checksum: 27ee5b7f7e7021d88bf48306eb63ae67 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-06T17:04:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1356293 bytes, checksum: 27ee5b7f7e7021d88bf48306eb63ae67 (MD5) Previous issue date: 2015-07-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente, devido a uma crescente conscientização da sociedade com questões de sustentabilidade, os produtos naturais e não tóxicos têm recebido um maior destaque na pesquisa. Nesse contexto, os corantes naturais reemergiram como uma alternativa viável em detrimento do uso de corantes sintéticos. Aliado a isso, faz-se necessário implantar novos métodos de extração que não utilizem solventes orgânicos, que não sejam dispendiosos ou caros e que estejam dentro dos princípios da química verde. Os sistemas aquosos bifásicos (SABs) têm se mostrado uma excelente alternativa para extração/purificação desses corantes. Embora as partições de corantes em SABs sejam conhecidas há muitos anos, surpreendentemente estas não foram extensivamente exploradas. Portanto, este trabalho teve como propostas particionar o corante natural clorofilina cúprica de sódio em diferentes SABs e avaliar os parâmetros que afetam essa partição, como: efeito do eletrólito formador do SAB, efeito da massa molar do polímero e efeito da hidrofobicidade do polímero. Além disso, buscou-se determinar parâmetros termodinâmicos (∆trGo, ∆trHo, ∆trSo) e avaliar a natureza das forças (entrópica ou entálpica) que atuam sobre esse fenômeno. Compararam-se ainda valores de variação de entalpia obtidos de duas formar diferentes: uma pela utilização da equação de van’t hoff (∆trHoVH) e outra pela utilização da calorimetria de titulação isotérmica (∆trHoITC). Os valores de coeficiente de partição (K) foram dependentes dos parâmetros avaliados e variaram entre 0,36 e 347. Para a maioria dos sistemas, a transferência da clorofilina cúprica de sódio da fase inferior para a fase superior foi exotérmica, com ∆trHoITC atingindo valores de -77.57 kJ mol-1. Os valores de variação de entropia sugerem que os componentes do SAB (água e íons) são transferidos para a fase inferior, simultaneamente, a clorofilina cúprica de sódio se transfere para a fase superior. / Currently, due to a growing awareness of society with sustaintability issues, natural and non-toxic products have attracted great attention in research. In this context, natural dyes re-emerged as a viable alternative over the use of synthetic dyes. Allied to this, it is necessary to implement new extraction methods that do not employ organic solvents that are inexpensive and comply with the principles of green chemistry. Aqueous two- phase systems (ATPSs) have proven to be an excellent alternative to extraction/purification of different dyes. Although dyes partition in SABs have been known for many years, surprisingly they have not been extensively exploited. Therefore, this work aimed to partition the natural dye sodium copper chlorophyllin in different ATPSs and to evaluate the effect of the tie-line length (TLL), ATPS-forming components nature and temperature on the SCC partition coefficient (K), and transfer thermodynamic parameters (∆trGo, ∆trHo, ∆trSo) were obtained. The ∆trHo values were obtained by isothermal titration calorimetry (∆trHoITC) and van’t Hoff approach (∆trHoVH). The K values depended on the evaluated parameters and ranged between 0.36 and 347. For most systems, SCC transfer to the ATPS top phase was exothermic, with ∆trHoITC attaining values up to -77.57 kJ mol-1. The transfer entropy change values suggested that ATPSs components are transferred to the bottom phase whilst SCC is simultaneously transferred to the top phase.