Os materiais lignocelulósicos possuem características que limitam a sacarificação enzimática da celulose. Entre essas características pode-se classificar a porosidade como uma das mais importantes, sendo usualmente mensurada pela técnica de exclusão de solutos. A secagem do material também pode aumentar sua recalcitrância por meio do fenômeno de hornificação. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do teor de lignina e da secagem na porosidade e na sacarificação enzimática do bagaço de cana-de-açúcar. A partir de uma amostra in natura quatro amostras com teores de lignina decrescentes foram geradas, utilizando o método de deslignificação por clorito-ácido. Uma fração destas amostras foi seca ao ar em temperatura ambiente e o restante teve seu teor de umidade mantido. A análise das modificações estruturais promovidas pelo tratamento citado foi feita utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV). A porometria das amostras, determinada via técnica de exclusão de solutos, foi realizada utilizando 1 g de massa seca de amostra e 20 g de soluções de sondas moleculares com concentração de 1,5% (m/m); após 24 h sob agitação manual ocasional a 25 °C a determinação da distribuição do volume e área superficial de poros foi realizada com base na redução da concentração inicial da solução. O valor de retenção de água das amostras foi calculado via centrifugação. As amostras foram submetidas à sacarificação com cargas enzimática e de surfactante de 10 FPU e 0,025 g de Tween 20 por grama de bagaço, respectivamente. A reação ocorreu a 45 °C sob agitação de 150 rpm e a conversão de celulose foi medida após 2, 8, 24 e 72 h. As amostras deslignificadas por 1, 2, 3 e 4 horas apresentaram 14,2; 9,2; 8,0 e 5,9% de lignina, respectivamente, enquanto que a amostra in natura foi composta por 20,7%. Por meio das análises feitas por MEV, pôde-se observar que a remoção de lignina acarretou em uma descompactação estrutural dos feixes vasculares. As amostras com maiores teores de lignina apresentaram menores volumes e áreas superficiais de poros e piores conversões enzimáticas de celulose. Para a amostra in natura o volume total de poros foi de 0,89 mL/g de bagaço enquanto que para as amostras deslignificadas por 1, 2, 3 e 4 horas este volume foi de 1,19, 1,77, 1,92 e 2,21 mL/g de bagaço, respectivamente. A secagem reduziu o volume total de poros das amostras deslignificadas por 2, 3 e 4 horas para 1,47, 1,55 e 1,98 mL/g de bagaço respectivamente. Os valores de retenção de água foram similares aos valores de volume total de poros obtidos via técnica de exclusão de solutos. Enquanto cerca de apenas 20% da celulose da amostra in natura foi convertida após 72 h de sacarificação, a amostra com o menor teor de lignina apresentou conversão próxima a 100%. A secagem das amostras deslignificadas não alterou as taxas nem os rendimentos de sacarificação. Pode-se concluir então que o teor de lignina desempenha um papel importante na limitação da sacarificação enzimática da celulose, e que sua remoção implica num aumento do volume de poros do material. / Lignocellulosic materials present characteristics that limit the enzymatic saccharification of cellulose. Among these features, the porosity, usually measured by the solute exclusion technique, can be classified as one of the most important. Drying of the material can also increase its recalcitrance by the hornification phenomenon. In this context, this study aimed to evaluate the influences of lignin content and drying in the porosity and enzymatic saccharification of the sugar cane bagasse. From an in natura sample, other four samples with decreasing lignin contents were generated using the method of delignification by acid chlorite. A fraction of these samples was air dried at room temperature and the remainder one was kept wet. The analysis of the structural changes promoted by the aforementioned treatment was performed using scanning electron microscopy (SEM). The samples porometry, carried out using the solute exclusion technique, was performed using 1 g of sample (dry weight) and 20 g of solutions of molecular probes with concentration of 1.5% (w/w); after 24 h under occasional manual agitation at 25 °C, determination of the volume and surface area distribution of pores was carried out based on the reduction of the initial concentration of the solution. The water retention value of the samples was calculated by centrifugation. The samples were subjected to enzymatic saccharification with enzyme and surfactant loads of 10 FPU and 0.025 g of Tween 20 per gram of bagasse, respectively. The reaction was carried at 45 °C under agitation of 150 rpm and the cellulose conversion was measured after 2, 8, 24 and 72 h. Sample delignified by 1, 2, 3 and 4 hours showed 14.2, 9.2, 8.0 and 5.9% of lignin content, respectively, while the in natura sample was composed of 20.7%. Through SEM analysis, it was observed that the lignin removal resulted in a material with the vascular bundles structurally less compact and ordered. The samples with higher contents of lignin had lower volumes and surface areas of pores and worse enzymatic cellulose conversions. For the in natura sample the total pore volume was 0.89 mL/g of bagasse while for the samples delignified by 1, 2, 3 and 4 hours this volume was 1.19, 1.77, 1.92 and 2.21 mL/g of bagasse, respectively. Drying reduced the total pore volume of samples delignified by 2, 3 and 4 hours to 1.47, 1.55 and 1.98 mL/g of bagasse, respectively. The water retention values were similar to the total pore volume obtained by the solute exclusion technique. While only about 20% of the cellulose in the in natura sample was converted after 72 h of saccharification, the sample with the lowest lignin content showed a conversion close to 100%. Drying of the delignified samples did not change rates and yields of saccharification. It can be concluded then that the lignin content plays an important role on limiting the enzymatic saccharification of cellulose, and that its removal implies in increase in the pore volume of the material.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o perfil metabólico da utilização dos açúcares por diferentes leveduras (BG-1, CAT-1, FLEISCHMANN, PE-2, 1403-7A e LCM001) em diferentes meios de crescimento e também analisar o comportamento e a atividade de invertase destas leveduras durante um processo fermentativo com reciclos de células, semelhantemente ao processo industrial, levando em consideração os parâmetros: produção de etanol, formação de biomassa, produção de trealose, glicogênio, glicerol, rendimento e eficiência fermentativa. Os experimentos foram divididos em três partes: a 1a foi a quantificação da atividade de invertase das diferentes leveduras, em mosto de fermentação à base de mel e água (13% ART), a 2a analisouse o perfil de metabolização em diferentes meios de crescimento à base de YEP com 2% de açúcares (glicose, sacarose, ou glicose + sacarose), e a 3a foi a realização de uma fermentação alcoólica com 4 reciclos de células, com mosto de mel (13% ART), sendo os três primeiros utilizados para a avaliação do rendimento fermentativo, bem como seus indicadores (trealose, glicogênio, viabilidade, entre outros) e o último, destinado ao perfil de metabolização de açúcares em condições de fermentação. Os resultados mostram que as leveduras possuem diferentes atividades de invertase (BG-1 = 7,34; FLEISCHMANN = 5,75; CAT-1 = 3,76; PE-2 = 2,39 gART.h-1.gbiomassa; 1403-7A e LCM001, não possuem atividade), apresentam diferentes velocidades de hidrólise da sacarose, tanto em meios de crescimento como mostos (BG-1 e FLEISCHMANN = 2 h; CAT-1 = 3h; PE-2 = 4h; 1403-7A = 24 h e LCM001 = >24 h), assim como a velocidade de metabolização dos açúcares presentes nestes. Conclui-se que a atividade de invertase é dependente da linhagem de levedura, assim como a velocidade de metabolização dos açúcares em meios de crescimento e mosto. A análise do perfil de metabolização de açúcares não permite identificar a presença de transportador de sacarose. No geral, as leveduras selecionadas apresentam melhor desempenho fermentativo. Por outro lado, verificou-se que as linhagens com transportador de sacarose apesar da menor produção de álcool, apresentaram uma boa eficiência fermentativa. O maior problema por parte destas últimas, é o alto tempo de fermentação e a baixa taxa de multiplicação, com conseqüente queda na viabilidade celular. / The aim of this work was to evaluate the metabolic profile in the utilization of sugars, using different yeast strains (BG-1, CAT-1, FLEISHMANN, PE-2, 1403-7A and LCM001) with different growth medium and also to analyze behavior and the invertase activities of these yeast strains during fermentative process with recycling, similar to the industrial process. The following parameters were used: ethanol production, biomass formation, trealose production, glycogen, glycerol, ethanol yield and fermentation efficiency. The trials were divided into three parts: First was activity quantification of invertase using different yeast strains, with a mix of molasses and water (13% ART), the second was analyzed the metabolization profile with different growth medium using YEP added 2% of sugars (glucose, sucrose, or glucose + sucrose), and the third it was the alcoholic fermentation with 4 yeast cell recycles, using wort of molasses and juice ( 13 % ART), The first three were utilized to evaluate the fermentation yield and also theirs indicatives (trealose, glycogen, viability within others) and, the last one was performed to study the profile of sugars metabolization in fermentation conditions. The results showed that those yeasts produced different invertase activities (BG-1 = 7,34; FLEISCHMANN = 5,75; CAT-1 = 3,76; PE-2 = 2,39 gART.h-1.gbiomass; 1403-7A and LCM001 did not have invertase activity), different velocity of sucrose hydrolysis, as much as medium growth as worts (BG-1 and FLEISCHANN = 2 h; CAT-1 = 3h; PE-2 = 4h; 1403-7A = 24 h and LCM001 = >24 h), also as the velocity of sugars metabolization present on this medium. It can be concluded that the invertase activity is dependent of yeast strain, as the velocity of sugars metabolization in growth medium and wort. The profile analysis of metabolization of sugars did not allow to identify the presence of sucrose transporter. In general, the selected yeasts present the best fermentation performance. On the other hand, it was observed the strains with sucrose transportation did not show stress. The major problem of these yeasts were the high fermentation time and low propagation rate, and a decrease of the viability.

O presente trabalho teve como objetivo a caracterização da xilanase presente no extrato bruto de Bacillus pumilus, com a finalidade de usá-la na extração de xilana do bagaço de cana-de-açúcar. Foram testados dois meios de cultura em pHs 8,5 e 9,5 com diferentes substratos. As maiores atividades de xilanase foram produzidas em xilana comercial de oat spelts (228 U/mL) e em farelo de trigo (220 U/mL), no pH 8,5. Independentemente das condições de cultivo empregada, não foi detectada atividades de &szlig;-xilosidase, &szlig;-glicosidase e arabinofuranosidase e a produção de endoglucanase foi baixa (< 0,7 U/mL). O perfil de proteínas em eletroforese foi amplo, e a banda com 23 kDa correspondeu a uma xilanase. A xilanase apresentou pH ótimo na faixa de 7-8, temperatura ótima entre 45-50 ºC e se apresentou mais estável a 40 ºC (pH8,0). A hidrólise de xilanas comerciais produziu xilotriose, xilotetraose, xilopentaose e xilo-oligossacarídeos (XOS) com massas maiores, que não foram identificados por cromatografia em camada fina (TLC). A influência de vários fatores, tais como a carga de xilanase, tipo de substrato, temperatura e a adição de vários compostos foi avaliada no rendimento de extração de xilanas desde o bagaço de cana-de-açúcar prétratado. O extrato bruto de B. pumilus, rico em xilanases, foi aplicado em um bagaço pré-tratado com sulfito/álcali, e em um bagaço deslignificado por clorito em meio ácido, evidenciando que a menor quantidade de lignina residual como principal fator para aumentar a extração de xilana, aumentando a extração de 4,2 para 42,5%. A lavagem extensiva do material pré-tratado com sulfito alcalino também auxiliou no aumento do rendimento de xilana, de 18,5 para 25,1 %. Foram testadas outras alternativas para aumentar o rendimento de hidrólise da xilana do bagaço pré-tratado, sem a necessidade da lavagem do material. A reutilização do licor sulfito alcalino, a adição de tween 80, polietileno glicol, albumina não favoreceram a extração de xilanas, enquanto que a adição de MgSO4 teve um pequeno efeito positivo na extração da xilana (de 18% para 20,9 %). A extração alcalina a frio, realizada após a extração enzimática, influenciou positivamente o rendimento de extração da xilana do bagaço pré-tratado com 10% Na2SO3/5%NaOH. A extração de xilana obtido pela aplicação de xilanase (20 U/g) seguida da extração com 20% de NaOH produziu o mesmo resultado que utilizando apenas NaOH (70%), de 24,1 e 24,9 %, respectivamente. A extração enzimática da xilana permitiu a obtenção de um resíduo com características favoráveis para a completa sacarificação, com Cellic CTec2 na carga de 10 FPU/g de material. / The present work aimed to characterize the xylanase present in the crude extract of Bacillus pumilus, with the purpose of using it in the xylan extraction of the sugarcane bagasse. Two culture media were tested at pHs 8.5 and 9.5 with different substrates. The highest xylanase activities were produced in commercial xylan oat spelled (228 U / mL) and wheat bran (220 U / mL) at pH 8.5. Regardless of the culture conditions employed, &szlig;xylosidase, &szlig;-glycosidase and arabinofuranosidase activities were not detected and endoglucanase production was low (<0.7 U/mL). The protein profile on electrophoresis was extensive, and the 23 kDa band corresponded to a xylanase. The xylanase presented optimum pH in the range of 7-8, optimal temperature between 45-50ºC and was more stable at 40 ºC (pH8.0). Hydrolysis of commercial xylanes produced xylotriose, xylotetraose, xylopentaose and xylooligosaccharides (XOS) with larger masses, which were not identified by thin layer chromatography (TLC). The influence of various factors, such as xylanase loading, substrate type, temperature and the addition of various compounds was evaluated in the xylan extraction yield from the pretreated sugarcane bagasse. The crude extract of B. pumilus, rich in xylanases, was applied to a bagasse pretreated with sulfite/alkali, and to a bagasse delignified by chlorite in acid medium, showing that the lower amount of residual lignin as the main factor to increase the extracting xylan, increasing the extraction from 4.2 to 42.5%. Extensive washing of the alkaline sulfite pretreated material also assisted in increasing xylan yield, from 18.5 to 25.1%. Further alternatives were tested to increase the hydrolysis yield of pretreated bagasse xylan without the need for material washing. The reuse of the alkali sulfite liquor, the addition of tween 80, polyethylene glycol, albumin did not favor xylan extraction, while addition of MgSO4 had a small positive effect on xylan extraction (from 18% to 20.9%). The cold alkaline extraction, after enzymatic extraction, positively influenced the xylan extraction yield of the pretreated bagasse with 10% Na2SO3/5% NaOH. Extraction of xylan obtained by applying xylanase (20 U / g) followed by extraction with 20% NaOH produced the same result as using only NaOH (70%), 24.1 and 24.9%, respectively. The enzymatic extraction of xylan allowed to obtain a residue with favorable characteristics for the complete saccharification, with Cellic CTec2 in the load of 10 FPU / g of material.

Sob a perspectiva de aumento da demanda global por biocombustíveis, em particular o etanol durante as próximas décadas, espera-se um crescimento ainda maior da indústria sucroalcooleira no Brasil. Aliada à expansão da cultura da cana-de-açúcar, as bacias nas quais se inserem esses plantios estão sujeitas a alterações no regime hidrológico, bem como à elevação do uso de fertilizantes nitrogenados, o que possui implicações na quantidade e qualidade da água nos corpos hídricos. Com intuito de avaliar esses impactos, o presente estudo visou caracterizar as vias hidrológicas e o transporte de nitrogênio associado a elas em vertentes cobertas por cana-de-açúcar localizadas em microbacias do Rio Corumbataí, noroeste do estado de São Paulo. Para isso, foram monitorados alguns processos hidrológicos, entre eles: precipitação total, precipitação interna, escoamento pelo caule, escoamento superficial, umidade do solo em quatro profundidades (15 cm, 30 cm, 50 cm e 90 cm) e deflúvio durante período de 21 de julho de 2012 a 22 de maio de 2013. A precipitação totalizou 1095 mm durante o período de estudo, dos quais em torno de 35% foram interceptados pela cultura. Não foram encontradas diferenças significativas entre o efeito de diferentes variedades de cana-de-açúcar no que se refere às perdas por interceptação. Além dessa, a parcela de água de chuva escoada pelo caule, a precipitação interna, o escoamento superficial e o deflúvio corresponderam, respectivamente, a 14%, 51%, 4,7% e 7,7% do total precipitado. Nesses compartimentos hidrológicos, de um modo geral, foram observadas baixas concentrações de nitrogênio, com exceção ao escoamento superficial, que apresentou altas concentrações, principalmente de nitrato. O aporte (deposição) de nitrogênio ao sistema, 2,81 kg N ha-¹, foi superior à perda fluvial: 0,45 kg N ha-¹ / The recent years have shown us that there is a perspective of increasing the global biofuels demand, particularly ethanol. In conjunction with the expansion of sugarcane crop, the watersheds in which these crops are founded are subject to hydrological changes, as well as the elevation of the use of nitrogen fertilizers. It has implications in the quantity and quality of water in streams. In order to assess these impacts, the present study aimed to characterize the hydrological flow paths and the associated nitrogen transport in hillslopes under sugarcane in two small watersheds at Corumbataí River, northwest of São Paulo. For this, we monitored some hydrological flow paths, including: gross rainfall, throughfall, stemflow, surface runoff, soil moisture at four depths (15 cm, 30 cm, 50 cm and 90 cm) and streamflow during period of 21 July 2012 to May 22, 2013. Gross rainfall was 1095 mm and around 35% was intercepted by the sugarcane canopy. No significant differences between different varieties of sugarcane were found for interception losses. In addition, rainfall was partitioned into stemflow, throughfall, surface runoff and streamflow as the following: 14%, 51%, 4.7% and 7.7%, respectively. Hydrological flow paths in general carried low nitrogen concentration, being the surface runoff the exception, which carried high levels of nitrate. The nitrogen input in the system was 2.81 kg N ha-¹, and the loss by streamflow was 0.45 kg N ha-1

A cana-de-açúcar constitui-se em uma importante atividade agrícola no Brasil, sendo que sua produtividade relaciona-se a vários fatores, entre os quais a disponibilidade de quantidades adequadas de nutrientes, com destaque para o nitrogênio. Entretanto, o constante uso de fertilizantes aumentam a possibilidade de contaminação ambiental, principalmente de corpos de água. No presente trabalho foram avaliados o comportamento do N inorgânico e demais íons majoritários dissolvido presentes nas águas superficiais e sub-superficiais em áreas cultivadas com cana-de-açúcar, considerando as contribuições atmosféricas, e suas implicações ambientais. Em área experimental localizada no município de Santa Cruz das Palmeiras, SP, foram coletadas amostras de água em quatro pontos: pluviômetro, Ribeirão dos cocais, extrator de solução do solo e lençol freático; e analisadas por cromatografia iônica e microtitulação de Gran. Os principais íons majoritários foram caracterizados para cada ponto de amostragem considerando além de suas concentrações, a variabilidade sazonal e os transportes de carga dissolvida e potencial de perdas por lixiviação ao longo do período estudado. Observou-se que as águas de chuva e do Ribeirão dos Cocais apresentaram as menores concentrações iônicas, com um Total de Sólidos Dissolvidos (TDS) médio de 5,28 e 3,71 mg L-1, respectivamente; a solução do solo as maiores concentrações, com TDS médio variando de 78,67 a 130,56 mg L-1; e, as águas do lençol freático concentrações com valores intermediários, com TDS médio de 12,72 mg L-1. A participação dos íons nitrogenados dissolvidos no TDS foi de 17,87% para as águas de chuva, com picos de concentração dos íons NO3- e NH4+ no início dos períodos chuvosos; para os demais pontos de amostragem essa participação foi inferior a 5%, sem variações significativas ao longo do período estudado. Entre os íons nitrogenados, o NO3- foi a espécie de maior participação no TDS em todos os pontos de amostragem, com aportes atmosféricos na ordem de 35,68 kg a-1 em 2006 e 34,66 kg a-1 em 2007, e um transporte fluvial médio estimado de 46,16 kg para o período de cheia em 2007, o que representou o dobro da estimada para o período de estiagem do mesmo ano e correspondeu a 82% do NID transportado no período. Foi possível verificar também que durante o período de amostragem de solução do solo, janeiro a abril de 2006, os fluxos de água foram sempre descendentes, indicando um potencial de perdas por lixiviação na ordem de 2,94 kg ha-1 no período para os íons nitrogenados, com destaque para o NO3- com 1,59 kg ha-1 no período. As razões íon/Cl- estabelecidas mostraram que houve influência dos aportes terrestres locais nas águas de chuva e evidenciaram o controle dos aportes atmosféricos totais (chuva) sobre as águas do Ribeirão dos Cocais e do lençol freático, além de indicarem que não ocorreu a lixiviação da solução do solo para o lençol freático. Ainda assim, os riscos de contaminação associadas à cultura da cana-de-açúcar não podem ser desconsiderados, indicando a necessidade de mais estudos / The sugar cane is an important agricultural activity in Brazil and its productivity is related to several factors, such as the availability of suitable nutrients quantities, with emphasis on the nitrogen. However, the constant use of fertilizers increases the possibility of environmental contamination, mainly in water bodies. In this study were evaluated the inorganic N performance and other major dissolved ions present in surface and sub-surface waters in sugar cane areas, considering the atmospheric contributions and its environmental implications. In the experimental area, located in the municipality of Santa Cruz das Palmeiras, Brazil, were collected water samples in four points: pluviometer, Cocais stream, soil solution extractors and groundwater, which were analyzed by ionic chromatography and Gran microtitration. The major ions were characterized for each sampling point considering, beyond their concentrations, their seasonal variability and the dissolved loads transports and potential for loss by leaching during the studied period. It was observed that the waters samples from rain and Cocais stream had the lowest ionic concentrations, with average Total Dissolved Solids (TDS) of 5.28 and 3.71 mg L-1, respectively; soil solution presented the greatest concentrations, with average TDS ranging from 78.67 to 130.56 mg L-1, and in the groundwater samples the concentrations presented intermediate values, with TDS mean of 12.72 mg L-1. The participation of dissolved nitrogen ions in TDS was 17.87% for the rain waters, with concentration peaks for NO3- and NH4+ at the beginning of the rainy periods; for other sampling points such participation was less than 5%, without significant changes over the studied period. Among the nitrogen ions, the NO3- had the higher participation in TDS for all the sampling points, with atmospheric inputs of 35.68 kg y-1 in 2006 and 34.66 kg y-1 in 2007, and an average stream transport of 46.16 kg for the high water period in 2007, which was twice higher than the estimative for the low water period in the same year corresponding to 82% of the transported NID in this period. It was also verified that during the soil solution sampling, January to April 2006, the water flows had always descending movement, indicating a loss potential by leaching about 2.94 kg ha-1 for the nitrogen ions in the period emphasizing the NO3- with 1.59 kg ha-1. The íon/Cl- ratios showed that there was influence of the local land contributions in the rain waters and they demonstrated the control of the atmospheric total contributions (rain) in the waters of Cocais stream and groundwater, in addition, they also indicated that there was not soil solution leaching to the groundwater. Yet, the risks of contamination associated with the sugar cane plantations can not be disregarded, indicating the need for more studies

O filo Actinobacteria é, atualmente, considerado um dos maiores filos pertencentes ao domínio Bacteria. Este filo pode representar até 30% da comunidade microbiana do solo. Os organismos do filo Actinobacteria tem sido caracterizados como produtores de antibiótico e degradadores de substâncias complexas como os alcanos, presente em diversas substâncias encontradas em plantas. Em relação à degradação dos alcanos já tem sido comprovado que o gene alkB (alcano hidroxilase), presente no filo Actinobacteria, está relacionado a sua degradação. Porém, as comunidades de tais organismos podem ser alteradas por mudanças no uso do solo, que no Brasil ocorrem extensivamente devido a implantação de monoculturas. A cultura de cana-de-açúcar, que vem se expandido anualmente, se mostra como uma das culturas que podem alterar a microbiota do solo. Os diferentes sistemas de colheita de cana-de-açúcar, com e sem a queima da palhada, podem alterar a microbiota do solo. Assim, considerando o papel do filo Actinobacteria na ciclagem de matéria orgânica, além da sua importância biotecnológica, este trabalho avaliou como os diferentes sistemas de colheita da cana-de-açúcar influenciam as comunidades rizosféricas de Actinobacteria e de bactérias oxidadoras de alcano, sob condições controladas em casa de vegetação, utilizando técnicas moleculares para quantificar (qPCR), análisar a estrutura (T-RFLP) e a diversidade da comunidade (sequenciamento de metagenoma). Para isso o solos coletado de áreas de plantação de cana-de-açúcar com os manejos de colheita com e sem queima da palhada, foram utilizados em experimento de mesocosmos composto por vasos com planta, de onde foi coletado solo rizosférico, e vaso sem planta, de onde foi coletado solo controle. A quantificação dos gene 16S rRNA de Actinobacteria e do gene alkB não mostraram diferenças estatística nas comparações dos solos controles de cana-de-açúcar com e sem queima, e na comparação entre os solos rizosférico e controle de cada tipo de manejo de colheita. A análise dos Fragmentos Terminais de Restrição (TRFs) dos solos controle dos diferentes sistemas de colheita, mostraram uma separação da comunidade bacteriana presente no solo, o mesmo ocorreu nas comparações entre os solos rizosférico e controle de diferentes manejos de colheita. Porém, quando se observa a estrutura taxonômica da comunidade bacteriana nota-se que os filos Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes e Acidobacteria são predominantes nos diferentes solos amostrados, as diferenças estatísticas entre os solos controle e rizosférico de cada tratamento se apresentam a partir da análises das famílias bacterianas presentes nos solos. Para o gene alkB, as sequências encontratas nos diferentes solos pertencem aos dois filos mais abundantes nos solos, os filo Proteobacteria e Actinobacteria, porém algumas sequências pertencem a bacterias não identificadas. Assim, conclui-se que as mudanças na estrutura da comunidade bacteriana presente em solo com monocultura da cana-de-açúcar são perceptíveis a partr da análises de grupos filogenéticos mais baixo e que a comunidade de bactéria degradadoras de alcanos são pertencentes, principalmente, os filos Actinobacteria e Proteobacteria, porém ainda é necessário mais estudos para a classificação das bactérias não identificadas / The phylum Actinobacteria is currently considered one of the major phyla belonging to the domain Bacteria. This phylum can represent up to 30% of the soil microbial community. The organisms of the phylum Actinobacteria has been characterized as antibiotic producers and degraders of complex substances such as alkanes, present in several substances found in plants. Regarding the degradation of alkanes it has already been proven that alkB gene (alkane hydroxylase), present in the phylum Actinobacteria, is related to its degradation. But the communities of such organisms can be altered by changes in land use, which in Brazil occur extensively due to implementation of monocultures. The cultivation of sugarcane, which has been expanded annually, appears as one of the crops that can alter the soil microbiota. The different sugarcane harvest systems, with and without straw burning, can alter the soil microbiota.Thus, considering the role of the phylum Actinobacteria in the cycling of organic matter, in addition to their biotechnological importance, this study evaluated how different harvest systems of sugarcane influence rhizospheric communities of Actinobacteria and alkane-oxidizing bacteria under controlled conditions in a greenhouse, using molecular techniques to quantify (qPCR), analyse the structure (T-RFLP) and diversity of the community (metagenomic sequencing). For this, the soil collected from sugarcane fields with harvest managements with and without burning the straw, was used in a mesocosms experiment composed of pots with a sugarcane plant, from where rhizosphere soil was collected, and without plant, from where control soil was collected. The quantification of Actinobacteria 16S rRNA gene and alkB gene showed no statistical differences in the comparison of sugarcane controls soil with and without burning, and in the comparison between rhizosphere and control soil of each type of crop management. Terminal Restriction Fragments (TRF) analysis of control soils of different harvesting systems showed a separation of the bacterial community present in the soil, the same occurred in the comparison between rhizosphere and control soils of different harvesting systems. However, when observing the taxonomic structure of the bacterial community it is noted that that the phyla Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes and Acidobacteria are predominant in different sampled soils, the statistical differences between the control and rhizosphere soil of each treatment are presented from the analysis of bacterial families present in the soil. For alkB gene, the sequences found in different soils belong to the two most abundant phyla in the soil, the phylum Proteobacteria and Actinobacteria, but some sequences belong to unidentified bacteria.Thus, it is concluded that the changes in the structure of the bacterial community present in soil with monoculture of sugarcane are apparent from the analysis of lower phylogenetic groups and the alkane-degrading bacterial communities belong mainly to the phyla Actinobacteria and Proteobacteria, however it is still needed further studies for the classification of unidentified bacteria

Introdução. O uso de tecnologias computacionais em pesquisas na área de saúde pública é cada vez mais acentuado devido às facilidades providas ao pesquisador. Em particular, o SIG (Sistema de Informação Geográfica) auxilia na fusão de dados dispostos em tabelas e mapas contendo aspectos geográficos do local de estudo, por meio da sobreposição de camadas. Tal fusão possibilita uma nova leitura dos dados associados à dimensão do espaço. Neste aspecto, os programas SIG são ferramentas ideais para estudos de geografia da saúde. No entanto, observa-se a escassez de estudos sobre os possíveis efeitos deletérios à saúde humana, causados pelos produtos das queimadas em culturas canavieiras. Neste contexto, os SIGs, associados a técnicas de análise espacial podem auxiliar na busca de uma melhor compreensão sobre as interações do homem e seu meio, no âmbito da saúde pública. Objetivo. Este estudo avaliou correlações entre os agravos à saúde respiratória e queimadas de cana-de-açúcar, utilizando análise espacial e modelos estatísticos. Metodologia. O desenvolvimento deste trabalho consistiu em coletar e organizar dados de queimadas e internações por afecções respiratórias, gerando um repositório de dados para duas regiões brasileiras produtoras de cana-de-açúcar: a região denominada Centro-Sul, com os estados de Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Paraná e São Paulo, e a região Nordeste com os estados de Alagoas, Bahia, Sergipe, Pernambuco e Paraíba, em um período de 2000 a 2008. As análises espaciais foram elaboradas com a ferramenta Hot Spot do software Arcview 9.3 e as análises estatísticas foram feitas por meio de regressão linear e análise de Pearson, no software Stata versão 10. Resultados. As análises mostraram que a heterogeneidade entre as regiões estudadas constitui um limitador para comparações. No entanto, os resultados validaram a hipótese fomentada. Os mapas coropléticos apresentaram agrupamentos de focos de calor próximos ou sobrepondo agrupamentos de internações por asma ou enfisema. As regressões apresentaram resultados com significância estatística. Em todos os modelos analisados, a variável foco de calor apresentou correlação positiva e as variáveis IDH-M e área urbanizada apresentaram correlações negativas. Concluiu-se que as taxas de internação estão relacionadas com queimadas, aspectos sócio-econômicos e climáticos, porém, os modelos explicam parcialmente a variabilidade. É possível que outras variáveis não analisadas nesta tese também exerçam influência nos fenômenos estudados, assim como os efeitos podem ser sub-clínicos, não chegando a impactar significativamente as internações em curto prazo / Introduction: The use of computing technology in public health researches is increasing because of the facility it provides. Particularly, GIS helps the fusion between tabular data and maps which contain geographical aspects of a locality, through overlapping layers. This fusion may offer a new interpretation of data associated to spatial dimension. In this aspect, GIS programs are good tools for studies of health geography. However, it is observed that there is a lack of studies about the harmful effects caused by burned straw in sugarcane plantation. In this context, GIS and spatial analysis can help to obtain better knowledge about the man and his environment, in the scope of public health. Aims: This study evaluated correlations between respiratory health problems and burned sugarcane, using spatial analysis and statistical models. Methodology: The development of this work consisted of collecting and organizing data of hospital admissions due to respiratory problems and the burning of sugarcane, generating a data repository for two Brasilian regions which produce sugarcane. The region called Central-South with the states Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Paraná and São Paulo, and the Northeast region with the states Alagoas, Bahia, Sergipe, Pernambuco and Paraíba, in a period between 2000 and 2008. The spatial analysis was made by the Hot Spot tool in Arcview 9.3 and the statistical analysis was made by linear regression and Pearson analysis in Stata version 10. Results: The analysis showed that the heterogeneity among the regions studied limits comparisons. However, the results validated the hypothesis evaluated. The choropleth maps showed hotspot clusters close or overlapping clusters of asthma or emphysema hospital admissions. The regressions showed statistically significant results. The hotspot variable was positively correlated and the IDH-M and urbanized area showed negative correlations in all models analyzed. It was concluded that the hospital admissions are related to burned sugarcane, socio-economic and climate aspects, however, the models partially explain the variability. It is possible that other variables not analyzed in this thesis also adversely influence the phenomena studied, as so as the effects can be sub-clinical, not getting to significantly impact the hospital admissions in a short term

No presente trabalho, AFLPs e marcadores baseados em retrotransposons foram utilizados para a construção de um mapa de ligação integrado em cana-de-açúcar. Dois retrotransposons encontrados no genoma da cana-de-açúcar, denominados SURE e Garapa, foram estudados. Os princípios da técnica NBS-profiling foram usados para gerar marcadores direcionados às sequências desses retrotransposons. Os marcadores foram analisados numa população F1 de cana-de-açúcar, composta por 188 indivíduos, oriunda do cruzamento entre os genitores IAC66-6 e TUC71-7. O mapa integrado foi construído usando-se o software OneMap, especialmente desenvolvido para mapear espécies não endogâmicas. Excelentes padrões de AFLP e de marcas direcionadas ao retrotransposon SURE foram obtidos; entretanto, para o Garapa, ainda são necessários ajustes na técnica. Um total de 600 marcadores de dose única foi obtido a partir de 22 combinações de enzimas de restrição/primers de AFLP e seis combinações otimizadas para amplificar marcas direcionadas ao retrotransposon SURE. Construiu-se um mapa com 107 grupos de ligação, com tamanho de 4.316,5 cM e densidade de 8,74 cM/marcador. O mapeamento dos marcadores derivados do retrotransposon SURE revelou que esse elemento não está uniformemente distribuído nos grupos de ligação e confirmou o seu baixo número de cópias no genoma da cana, conforme foi sugerido na literatura. / In the presenty study, AFLPs and retrotransposon-based markers were used for the construction of an integrated linkage map of sugarcane. Two retrotransposons described in the sugarcane genome, named SURE and Garapa were studied. The principles of NBS-profiling technique were used to generate markers based on these retrotransposon sequences. The markers were analyzed in a F1-population, composed of 188 individuals, derived from a single cross between the IAC66-6 and TUC71-7 parents. The integrated genetic map was constructed using the software OneMap, specially designed for mapping outcrossing species. Excellent gel profiles of AFLP and retrotransposon-derived markers were obtained; however, for the Garapa element, technical adjustments are still needed. A total of 600 single-dose markers were obtained from 22 AFLP restriction enzyme/primer combinations and six combinations optimized to amplify the SURE-based markers. A map with 107 linkage groups was constructed, spanning 4,316.5 cM, with a marker density of 8.74 cM. Mapping of SURE-based markers revealed that this element is not uniformly distributed across the linkage groups, and confirmed its low copy number in the sugarcane genome, as suggested in the literature.

A cana de açúcar é uma cultura de extrema importância para o País e ela é utilizada como matéria prima na produção de combustível para veículos automotores, geração de energia elétrica, produção de alimentos e produtos químicos entre outros. Com produtividades que podem ultrapassar a 120 toneladas por hectare, o transporte da matéria prima do campo para a Usina tem, predominantemente, como base um sistema modal rodoviário e representa um desafio. Esse desafio está associado aos prazos de entrega, qualidade, custos e a energia despendida, fatores esses afetados pelas variáveis envolvidas no sistema, sendo o objetivo deste trabalho avaliar o impacto das variáveis no desempenho operacional, econômico e energético de um sistema de transporte de cana de açúcar. Para tanto, desenvolveu-se um modelo em planilha eletrônica no qual os dados de entrada, referentes ao desempenho operacional da composição de transporte, foram obtidos junto a uma Usina. Os resultados evidenciaram que as variáveis associadas ao desempenho operacional, podem apresentar grandes amplitudes afetando o custo da matéria prima e o gasto de energia. A carga líquida é um dos principais fatores que influenciam no custo da matéria prima transportada e o seu aumento tem um grande impacto no rendimento energético do transporte e o consumo de combustível é o maior responsável pela energia despendida. / Sugar cane is an important culture for the country and it is used as raw material for fuel for motor vehicles, power generation, food production, chemicals and others. With yields that may exceed 120 tons per hectare, the transportation of sugar cane from the farm to the mill is mainly based on roads and represents a challenge. This challenge is associated to the delivery time, quality and costs as well as the spent energy by the transport system and these factors are affected by the variables involved on the system. Thus the aim of this study is to assess the impact of the variables on operational, economical and energetic performance of a sugar cane transport system. A model was developed on a spreadsheet in which the input data, regarding the operational performance of the transport system were obtained from a mill. The results showed that the variables associated to the operational performance may show large amplitudes which affect the raw material cost and the use of energy. The pay load is one of the main factors that influence the raw material transportation cost, and its increasing has a major impact on the energy efficiency of transportation and the fuel consumption is the principal responsible for the spent energy.

Atualmente os processos biotecnológicos têm conquistado um lugar de destaque no desenvolvimento tecnológico mundial, tendo as enzimas como as celulases, grande importância econômica e diferentes aplicações industriais. O objetivo deste trabalho foi à obtenção de fungos isolados e selecionados do ambiente agroindustrial, com a capacidade de hidrolisar a fração celulósica do bagaço de cana-de-açúcar. Um total de 46 isolados foram obtidos de bagaço de cana coletados em 3 destilarias. Quinze apresentaram a formação de halo pela coloração com vermelho Congo, os quais foram avaliados quanto a atividade celulolítica (F1 a F15), tendo como referência o fungo Trichoderma ressei 9414. Os isolados foram cultivados em bagaço de canade- açúcar 1% e conduziu-se a determinação da atividade de endoglucanase (CMCase) empregando-se carboximetilcelulose (CMC) como substrato, e da atividade da celulase total (FPase) empregando papel de filtro como substrato. Após 21 dias de cultivo em bagaço de canade- açúcar nenhum dos isolados apresentou atividade da celulase total maior que T. ressei QM9414. Destes isolados, F9 apresentou maior valor para a atividade da celulase total após 7 dias de cultivo. Com relação a atividade da endoglucanase, no sétimo dia de cultivo o isolado F27 obteve melhor resultado que T. ressei QM 9414. Quanto à cinética da atividade de endoglucanase os isolados 9, 23 e 27 apresentaram atividades enzimáticas muito próximas do fungo referência (QM9414). Os resultados mostram o grande potencial da biodiversidade existente em nichos industriais, na busca de linhagens com potencialidade na hidrólise enzimática de substrato lignocelulósico, como o bagaço de cana- de-açúcar. / Biotechnological processes are achieving increased relevance in today\'s technological development, being enzymes such as celullases, of great economical importance in different industrial applications. The objective of this work was the isolation and selection of fungi from agroindustrial environment, with capacity of hydrolysing the cellulosic fraction of sugar cane bagasse. Forty six isolates were evatuated for their cellulolytic activity using CMC as carbon source and Cong Red as staining indicator . Fifteen isolates showed halo formation by red Congo staining, and they were evaluated for cellulolytic activity (F1 to F15), using Trichoderma ressei 9414 as a reference. The isolates were cultivated in 1% sugar cane bagasse and the cellulolytic activities were assessed by the determination of endoglucanase activity (CMCase) using carboximetilcelulose (CMC) as substrate, and the total celullase activity (FPase) applying filter paper as substrate. After 21 days of cultivation in sugar cane bagasse neither of the isolates showed total cellulase activity higher than T. ressei QM9414. From these isolates, F9 showed higher total cellulase activity after 7 cultivation days. For endoglucanase activity, the isolate F27 showed better result than T. ressei QM 9414 in the seventh cultivation day. For the endoglucanase activity kinetics, the isolates 9, 23 and 27 showed enzymatic activities very close to the reference fungus (QM9414). These results allow to suggest a great biotechnological potential for the biodiversity found in industrial niches, regarding the enzymatic hydrolysis of lignocellulosics substrates, namely the sugar cane bagasse.