Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-12-01T09:15:35Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 769415 bytes, checksum: 9bc8cbd9b7124f609c0987fa42b0a316 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-01T09:15:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 769415 bytes, checksum: 9bc8cbd9b7124f609c0987fa42b0a316 (MD5) Previous issue date: 2014-07-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esse estudo analisou a diversidade microbiana de solos rizosféricos de duas espécies vegetais, Bulbostylis nesiotis (Hemsl.) C.B.Clarke e Cyperus atlanticus (Hemsl.), em dois tipos de solo (um franco-arenoso e um argiloso), provenientes de dois pontos de coleta da Ilha da Trindade - Brasil, durante um experimento de biorremediação em microcosmos. O experimento consistiu num fatorial com dois níveis (Presença/Ausência), dois fatores (Petróleo e Fertilização com NPK) e três repetições, num delineamento inteiramente casualizado (DIC). O petróleo, após tratamento para remoção dos hidrocarbonetos mais voláteis, foi adicionado aos microcosmos em concentração de 25.000 mg dm-3. A fertilização consistiu na aplicação dos nutrientes NPK em concentrações finais de N, P e K de 80, 160 e 80 mg dm-3, respectivamente. Os microcosmos foram incubados a 24 ° em condições C aeróbias por 60 dias, mantendo-se a umidade a 60% da capacidade de retenção de água. As análises de diversidade mostraram que o domínio Bacteria é o mais diverso, tanto nos solos pristinos quanto nos solos contaminados com petróleo, em relação ao domínio Archaea e ao reino Fungi. A maior percentagem de degradação de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP) (75%) foi observada no solo argiloso da região radicular da espécie B. nesiotis. A biodegradação de HTP no solo argiloso foi significativamente maior do que no arenoso. Não houve efeito da adição de fertilizantes sobre a biodegradação de HTP. Foram obtidos, a partir dos solos contaminados, 27 isolados bacterianos com potencial uso em processos de biorremediação de petróleo. / This study examined the microbial diversity in rhizospheric soils of two species (Bulbostylis nesiotis and Cyperus atlanticus) in two soil types (one sandy loam and one clayey) from two collection sites at Trindade Island - Brazil, for a bioremediation experiment in microcosms. The experiment consisted of a factorial with two levels (presence/absence), two factors (Oil and Fertilization with NPK) and three replications in a completely randomized design (CRD). The oil, after treatment for removal of the more volatile hydrocarbons, was added to the microcosms at a concentration of 25,000 mg dm-3. Fertilization consisted of the application of NPK nutrients at final concentrations of N, P and K of 80, 160 and 80 mg dm -3, respectively. The microcosms were incubated at 24 ° under aerobic conditions for C 60 days, keeping the humidity to 60% of water holding capacity. The diversity analysis showed that the domain Bacteria is the most diverse, both in pristine and in oil-contaminated soils as compared to the domain Archaea and the kingdom Fungi. The highest percentage of degradation of total petroleum hydrocarbon (TPH) (75%) was observed in the clayey soil of the root region of the specieB. nesiotis. TPH biodegradation in clayey soil was significantly greater than in sandy soil. There was no effect of fertilizer on biodegradation of TPH. Twenty-seven bacterial isolates with potential use in bioremediation of petroleum-contaminated soils were obtained.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5440.pdf: 2230196 bytes, checksum: 48fe971bccc7cda2f8a8909b3df52e34 (MD5) Previous issue date: 2013-08-01 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this study, the use of niobium oxide nanoparticles (Nb2O5) prepared through the OPM method as photocatalysts for the degradation of pollutants was investigated, describing the dependence on hydrothermal parameters (temperature and time) in aspects such as morphology, structure, electronic properties, and how these factors influence the photocatalytic activity. The catalytic activity of the samples was probed by evaluating the photodegradation under UV and visible irradiation of a dye (Rhodamine B, Rod.B) and a pesticide, Atrazine. An indirect measurement of the hydroxil radicals produced in the catalyst s surface was done by fluorescence spectroscopy, in order to evaluate the importance of this mechanism in the degradation process. The results showed that the Nb2O5 nanoparticles prepared by the OPM method are promising for the catalysis of photoactivated reactions. Surface hydroxylation and crystallinity were shown as the most important parameters involved in the activity per area of the nanoparticles, where the surface hydroxylation was more influent in the samples obtained in low temperature, whereas crystallinity was the key parameter for the obtained in higher temperatures. Under ultraviolet irradiation, the main photodegradation mechanism was governed by the . OH radical generation and attack. On the other hand, the dye-sensitization mechanism was shown as the main path for the degradation of Rod.B under visible irradiation. / O potencial fotocatalítico de nanopartículas de óxido de nióbio (Nb2O5) sintetizadas pelo método OPM foi investigado neste trabalho, observando-se a influência da temperatura e do tempo de tratamento hidrotérmico sobre a fase, morfologia, estrutura, propriedades eletrônicas e atividade fotocatalítica. A eficiência das amostras de Nb2O5 foi avaliada por ensaios de fotodegradação, sob radiações UV e visível, de dois contaminantes: um corante, Rodamina B (Rod.B) e um pesticida, atrazina. Medidas da taxa de formação de radicais hidroxila foram realizadas a fim de se avaliar a importância do mecanismo de degradação indireta no mecanismo de fotodegradação dos contaminantes. Os resultados obtidos mostram que as nanopartículas de Nb2O5 obtidas pelo método OPM são promissoras para aplicação como catalisadores em reações fotoativadas. A hidroxilação superficial e a cristalinidade foram os parâmetros mais importantes na atividade por unidade de área das nanopartículas de Nb2O5, em que a hidroxilação superficial teve efeito mais significativo nas amostras obtidas em menores temperaturas de tratamento hidrotérmico, enquanto que a cristalinidade teve efeito mais significativo nas amostras obtidas em temperaturas mais elevadas utilizando o mesmo método. As amostras obtidas em função do tempo de tratamento hidrotérmico, apresentaram pequenas diferenças de fotoatividade. Foi observado que sob radiação ultravioleta o mecanismo de fotodegradação principal ocorreu pelo ataque de radicais . OH. Por outro lado, sob radiação visível a sensitização foi o principal mecanismo na fotodegradação da Rod.B.

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-23. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:25:50Z : No. of bitstreams: 1 000841536_20160423.pdf: 83798 bytes, checksum: 6db83f629a90247c2ad614e21daaa094 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-04-25T15:55:52Z: 000841536_20160423.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-25T15:56:50Z : No. of bitstreams: 1 000841536.pdf: 3843368 bytes, checksum: 1266cc0ead48b293912f718139635820 (MD5) / Atualmente a utilização de gases ricos energeticamente, como o biogás gerado em estações de tratamento de águas residuárias, está se tornando cada vez mais interessante devido ao aumento das restrições ambientais e econômicas associadas aos combustíveis fósseis. No entanto, o aproveitamento desses gases está claramente limitado pela presença de compostos reduzidos de enxofre e principalmente pelo sulfeto de hidrogênio (H2S), presente em concentrações relativamente altas (500 - 20.000 ppmv). Neste trabalho foram realizados ensaios para o estudo da remoção do H2S contido no biogás produzido no reator anaeróbio da estação de tratamento de efluentes de uma indústria cervejeira (Araraquara, SP) utilizando um biofiltro percolador em escala de laboratório em condições anóxicas. Para isto, um consórcio de micro-organismos nitrato-redutores e sulfeto-oxidantes obtido a partir do lodo anaeróbio do mesmo reator anaeróbio foi imobilizado sobre espuma de poro aberto de poliuretano. Foram estudadas algumas variáveis operacionais, tais como, o efeito da temperatura, da concentração de nitrato (receptor final de elétrons) no meio líquido, do tempo de residência (EBRT) e da velocidade superficial do meio líquido (TLV). A inoculação do biofiltro percolador com o consórcio de micro-organismos obtidos a partir do lodo anaeróbio do reator UASB da indústria cervejeira demonstrou ser altamente eficiente para o desenvolvimento de uma comunidade de microbiana oxidante de enxofre. O esgotamento do nitrato e do nitrito (receptores finais de elétrons) do meio líquido resultou numa notável desestabilização do sistema, com consequente diminuição da eficiência de remoção (RE), que chegou a cair para 0%. O biofiltro percolador apresentou melhor desempenho em temperaturas no intervalo de 31 a 42 °C (RE = 91,8 ± 5,5%), sendo que a 22 °C, a RE caiu para 39% (carga de alimentação... / Currently, the use of energy-rich gases such as biogas generated in wastewater treatment plants is becoming more attractive due environmental and economic constraints associated with fossil fuels. However, the use of such gases is clearly limited by the presence of reduced sulfur compound, such as, hydrogen sulfide (H2S), present in relatively high concentrations (500-20,000 ppmv). In this work, experiments were carried out in order to study H2S removal from biogas produced from an anaerobic reactor of the wastewater treatment plant of a Brewery Industry (Araraquara, SP) using a lab-scale biotrickling filter, in anoxic conditions. A consortium of nitrate-reducing, sulfide-oxidizing microorganisms, obtained from the anaerobic sludge of the same anaerobic reactor was immobilized on open-pore polyurethane foam. Some operational parameters were investigated, such as, the effect of temperature, nitrate concentration (final electron acceptor) in the trickling medium, the empty bed residence time (EBRT), and the trickling liquid velocity (TLV). The development of biofilm utilizing microorganisms from UASB reactor showed a high performance. The results showed that nitrate and nitrite (final electron acceptors) depletion on the trickling medium resulted in remarkable instability of the system, with consequent decrease on the removal efficiency (RE), which came to drop to 0%. The biotrickling filter showed better performance in the temperature range between 31 - 42 °C (RE) = 91.8 ± 5.5%), wherein at 22 °C, RE dropped to 39% (inlet load (L) = 5.3 g S-H2S m-3 h-1, EBRT = 2.9 min). The TLV effect (4.4, 7.4 and 11 m h-1) was significant only for EBRT of 1.6 min, in which RE decreased from 50.9% (4.4 m h-1) to 33.7% (7.3 m h-1). It was also observed that it is possible to increase the RE fragmenting the gas stream into two parts and feeding at different points of the biofilter. For a biogas/H2S gas stream of...

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito protetivo da adição de biomassa de Saccharomyces cerevisiae (SC) residual, obtida da fermentação alcoólica de cana e cerveja contra a passagem de aflatoxina M1 para o leite. Para tanto, foi realizado ensaio preliminar in vitro de remoção de AFB1 em solução tampão fosfato pelas diferentes fontes de biomassa de SC (levedura de cana-de-açúcar seca e inativada, LCSI; levedura autolizada, LA; parede celular, PC; e co-produto de cervejaria parcialmente desidratado, CCPD), em temperatura ambiente pelos tempos de contato de 05, 10, 20 e 30 min. O ensaio in vivo foi realizado por meio de 20 vacas multíparas da raça holandesa que foram selecionadas em estágio médio de lactação. O delineamento experimental consistiu em dez tratamentos, um controle negativo, um controle positivo e dois tratamentos (com e sem inclusão de AFB1) para cada uma das quatro diferentes fontes de SC, durante um período de 10 dias para avaliar a produção e a composição do leite, escore de condição corporal e bioquímica sérica. A análise de amostras de leite para quantificação de AFM1 foi realizada empregando-se coluna de imunoafinidade para purificação associada a CLAE acoplada a espectrômetro de massa triplo quadrupolo. O valor do limite de quantificação de AFM1 foi 0,5 µg kg-1. Amostras de ração foram analisadas para quantificação de AFB1 por meio de coluna de imunoafinidade para purificação associada a CLAE. O valor do limite de quantificação de AFB1 foi de 0,5 µg.kg-1. Através do estudo in vitro foi possível observar que a viabilidade celular não é pré requisito para adsorção e que o tempo de incubação não interfere na capacidade de adsorção de AFB1. No estudo in vivo, não foi observado efeito da AFB1 e nem das diferentes fontes de biomassa de SC sobre o escore de condição corporal, produção e composição do leite. A bioquímica sérica (AST, ALT e PT) avaliada foi similar entre os grupos não intoxicados e intoxicado com AFB1. Os tratamentos LA e PC apresentaram maior capacidade de adsorção de AFB1 em vacas leiteiras previamente intoxicadas. / The aim of this study was to evaluate the protective effect of adding residual biomass of Saccharomyces cerevisiae (SC), obtained from the fermentation of sugarcane and beer against aflatoxin M1 passage into milk. Therefore, preliminary in vitro test of AFB1 removal in phosphate buffer solution by SC different biomass sources (inactive dry yeast sugarcane, IDYS, autolyzed yeast, AY; cell wall, CW and co- brewery partially dehydrated product, CBPDP) at room temperature for contact times of 05, 10, 20 and 30 min was performed. The in vivo assays were performed using 20 multiparous Holstein cows that were selected in mid lactation stage. The experimental design consisted of ten treatments, a negative control, a positive control and two treatments (with and without inclusion of AFB1) for each of four different sources of SC, over a period of 10 days to evaluate the milk yield and composition, body condition score and serum biochemistry. Milk sample analysis for quantification of AFM1 were carried out using an immunoaffinity column for purification associated with HPLC coupled to triple quadrupole mass spectrometer. The limit of quantification for AFM1 was 0.5 µg. kg-1. Feed samples were analyzed for AFB1 quantification by immunoaffinity purification column associated with HPLC. The limit of quantification for AFB1 was 0.5 µg.kg-1. For in vitro study it was observed that the cell viability is not prerequisite for adsorption and the incubation time does not interfere with AFB1 adsorption capacity. For in vivo study, there was no effect of AFB1 nor the different SC biomass sources on body condition score, milk yield and composition. There was no significant difference between the originated AFB1 levels from food samples in different days of the experimental period. Serum biochemical (AST, ALT, TP) evaluated was similar between the control group and intoxicated with AFB1. The AY and CW treatments had higher adsorption capacity in dairy cows previously intoxicated.

Submitted by dayse paz (daysepaz@hotmail.com) on 2016-04-08T01:52:47Z No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Mestrado_Danieli_Saul_da_Luz_PPGBAC.pdf: 1261512 bytes, checksum: 46a4fd5456a59985b29eecee57175fd5 (MD5) / Approved for entry into archive by cleuza maria medina dos santos (cleuzamai@yahoo.com.br) on 2016-04-13T22:59:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Mestrado_Danieli_Saul_da_Luz_PPGBAC.pdf: 1261512 bytes, checksum: 46a4fd5456a59985b29eecee57175fd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T22:59:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Mestrado_Danieli_Saul_da_Luz_PPGBAC.pdf: 1261512 bytes, checksum: 46a4fd5456a59985b29eecee57175fd5 (MD5) Previous issue date: 2014 / As microalgas são organismos de extrema importância responsáveis pela produção de matéria orgânica e oxigênio nos ambientes aquáticos, portanto, qualquer alteração causada por agrotóxicos na estrutura e/ou função desses organismos podem acarretar graves consequências para a biota. Nesta linha,, os efeitos tóxicos do pesticida carbofurano foram avaliados sobre duas espécies de microalgas da Classe Chlorophyceae, Pediastrum boryanum e Desmodesmus communis, a partir da mensuração de: viabilidade celular, biomassa, teor de clorofila e quantificação de espécies reativas de oxigênio (ERO). Ainda, foi avaliada a capacidade de estas algas retirarem o carbofurano presente no meio extracelular. Para tanto, ambas as espécies foram expostas agudamente ao carbofurano (100, 1.000 e 10.000 µg L-1 ) na sua formulação comercial Furadan 350 SC® por 7 dias. Com o objetivo de escolher o melhor método para analisar a viabilidade das microalgas, foram testadas três metodologias usadas rotineiramente para medir a viabilidade de células animais – MTT, Azul de Evans e Vermelho Neutro (VN) – em P. boryanum e D. communis expostas ao herbicida glifosato (Roudup Transorb®), usado neste caso como tóxico de referência. Os resultados mostraram que as técnicas de MTT e VN são ferramentas aptas a serem utilizadas em análises de toxicidade de microalgas-alvo do estudo, sendo que o VN apresentou maior sensibilidade e o MTT maior facilidade de execução. Dessa forma, foi utilizado o MTT para medir a viabilidade das algas expostas ao carbofurano e não foi observada redução na viabilidade das células. Ainda, registramos que ambas as espécies cresceram quando em contato com o agroquímico, embora D. communis tenha apresentado crescimento menor que o controle, indicando um efeito negativo do pesticida sobre a espécie. Assim como a viabilidade celular, a concentração de clorofila não foi afetada pela presença do carbofurano. Em contrapartida, pudemos observar um aumento significativo na produção de ERO em D. communis e P. boryanum na maior concentração de exposição, sendo este aumento observado já aos quatro dias de exposição para a primeira alga e apenas ao sétimo dia para a segunda. Quanto à concentração de carbofurano no meio de cultivo, houve um rápido decréscimo do pesticida quando na presença das algas, indicando que elas foram capazes de remover o químico do meio em, no máximo, 5 dias de exposição. Em resumo, nossos resultados demonstram que existem diferenças de sensibilidade entre as duas algas, sendo a D. communis mais sensível. Além disso, a aplicação do carbofurano pode exercer efeitos negativos sobre as espécies de microalgas testadas, sendo estes expressos na forma de inibição do crescimento e geração de ERO; no entanto, tais efeitos ocorrem, principalmente, em concentração muito elevada do pesticida. Pela resistência e capacidade das microalgas em concentrar o carbofurano, sugere-se a possibilidade de utilização destas cepas como ferramentas para descontaminação de ambientes impactados por esta classe de contaminantes. / Microalgae are very important organisms responsible for the production of organic matter and oxygen in aquatic environments. Therefore, any change caused by pesticides in the structure and / or function of these organisms may have serious consequences for biota. For this reason, the toxic effects of carbofuran were evaluated in two freshwater Chlorophyceae, Pediastrum boryanum and Desmodesmus communis. The parameters cell viability, biomass, chlorophyll a content and production of Reactive Oxygen Species (ROS) were measured. Still, we evaluated the capacity of these algae to remove carbofuran from the medium. Both species were exposed to carbofuran (100, 1000, and 10000 µg L-1 ) as its commercial formula Furadan 350 SC® for 7 days. To choose the best method to analyze microalgae cell viability, we tested three methods which are routinely used to measure cell viability of animal cells – MTT, Evans’ Blue, and Neutral Red (NR). This test was performed on P. boryanum and D. communis exposed to the herbicide glyphosate (Roudup Transorb® ), used as a reference toxicant. Results showed that the techniques MTT and NR are appropriate tools to measure the microalgae cell viability. The NR was more sensitive and MTT the easiest to perform. Thus, MTT was used to measure cell viability of the microalgae exposed to carbofuran, and no reduction in their viability was observed. Likewise, we verified that both algae grew in the presence of the pesticide, however, D. communis was more affected by the pesticide than the control, indicating a negative effect of the pesticide on this species. As well as cell viability, chlorophyll a content was not affected by the presence of carbofuran. On the other hand, we observed a significant increase in ROS production by the fourth and seventh day for D. communis and just by the seventh day for P. boryanum, at the highest concentration tested. Regarding carbofuran concentration in the medium, there was a rapid decrease of its concentration in the presence of microalgae, which suggest that they are able to bioconcentrate the agrochemical at the maximum of 5 days. In summary, our results show that exist sensitivity differences between the two microalgae for carbofuran, being D. communis the most sensitive. Furthermore, the carbofuran exerted toxicity in the two species tested, being the toxic effects expressed as growth inhibition and ROS production; however, toxicity occured mainly when the pesticide was present in high concentration. Due to their resistance and capacity to remove the agrochemical from the environment, even in high concentrations, these species have potential to be used as tools for decontamination of carbofuran contaminate environments.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-03-14T12:40:00Z No. of bitstreams: 1 Darne Germano de Almeida.pdf: 17175209 bytes, checksum: cdf4af80710a872ffc91bc54a2b03ec3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T12:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Darne Germano de Almeida.pdf: 17175209 bytes, checksum: cdf4af80710a872ffc91bc54a2b03ec3 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / Contamination by petroleum and its by-products causes serious damage, which has awakened great attention to the development and application of innovative technologies for the removal of these contaminants. In this sense, this work aimed to produce a biosurfactant of Candida tropicalis UCP0996 from industrial residues as substrates for application as a remediation agent. Biosurfactant production optimization was evaluated for the influence of the variables concentrations of molasses, corn steep liquor, residual canola oil and inoculum size on the response variables of surface tension and biosurfactant yield. The optimum conditions selected for the fermentative process were 2.5% of residual canola oil, 2.5% of corn steep liquor, 2.5% of molasses and 2% of inoculum size, with reduction of surface tension and yield of 29.98 mN/m and 4.19 g/L, respectively. The biosurfactant was produced in bioreactors, yielding yields of 5.87 g/L (2 L bioreactor) and 7.36 g/L (50 L bioreactor). The tensioactive and emulsifying capacity of the biosurfactant was investigated under extreme conditions of temperature, salinity, pH and heating time, indicating their stability. Chemical composition investigation of the by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), proton nuclear magnetic resonance (1H NMR) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) revealed that the biosurfactant studied is an anionic glycolipid with critical micelle concentration (CMC) of 600 mg/L and low hydrophobicity. After the characterization, the biomolecule had its toxicity investigated against the microcrustacean Artemia salina, proving to be innocuous against this environmental indicator. The biosurfactant was then subjected to different methodologies for the formulation of a commercial additive. The biomolecule remained stable for 120 days at room temperature after addition of potassium sorbate as a preservative. The application of the biomolecule in petroderivative removal and degradation processes demonstrated its ability to disperse about 71% of the motor oil into seawater, to remove 67% of the oil adsorbed on a porous surface and to increase the degradation of the oil by microorganisms. Based on the results, it was possible to establish the biotechnological potential of the product obtained for application in the industrial and environmental area, replacing the synthetic surfactants. / A contaminação por petróleo e seus derivados causam prejuízos graves, o que tem despertado grande atenção para o desenvolvimento e aplicação de tecnologias inovadoras para a remoção desses contaminantes. Nesse sentido, este trabalho teve por objetivo produzir um biossurfactante de Candida tropicalis UCP0996 a partir de resíduos industriais como substratos para aplicação como agente de remediação. A otimização da produção do biossurfactante foi avaliada quanto à influência das variáveis concentrações de melaço, milhocina, óleo de canola residual e tamanho do inóculo sobre as variáveis resposta tensão superficial e rendimento em biossurfactante. As condições ótimas selecionadas para o processo fermentativo foram 2,5% de óleo de canola residual, 2,5% de milhocina, 2,5% de melaço e tamanho do inóculo de 2%, com redução da tensão superficial e rendimento de 29,98 mN/m e 4,19 g/L, respectivamente. O biossurfactante foi produzido em biorreatores, alcançando rendimentos de 5,87 g/L (biorreator de 2 L) e 7,36 g/L (biorreator de 50 L). A capacidade tensoativa e emulsificante do biossurfactante foi investigada sob condições extremas de temperatura, salinidade, pH e tempo de aquecimento, indicando sua estabilidade. A investigação da composição química por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear de prótons (1H RMN) e cromatografia gasosa e acoplada a espectroscopia de massa (GC-MS) revelou que o biossurfactante estudado é um glicolipídeo de natureza aniônica com concentração micelar crítica (CMC) de 600 mg/L e de baixa hidrofobicidade. Após a caracterização, a biomolécula teve sua toxicidade investigada frente ao microcrustáceo Artemia salina, demonstrando ser inócua frente a este indicador ambiental. Em seguida, o biossurfactante foi submetido a diferentes metodologias para ser formulado como aditivo comercial. A biomolécula manteve-se estável ao longo de 120 dias à temperatura ambiente após adição de sorbato de potássio como conservante. A aplicação da biomolécula em processos de remoção e degradação de petroderivado demonstrou sua capacidade de dispersar cerca de 71% do óleo de motor em água do mar, de remover 67% do óleo adsorvido em superfície porosa e de aumentar a degradação do óleo pelos micro-organismos marinhos autóctones. Com base nos resultados, foi possível estabelecer o potencial biotecnológico do produto obtido para aplicação na área industrial e ambiental, em substituição aos surfactantes sintéticos.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-03-14T13:05:57Z No. of bitstreams: 1 Rita de Cassia Freire Soares da Silva.pdf: 22262452 bytes, checksum: 68105ddaa4b06db573208e3fc94b0a5f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T13:05:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rita de Cassia Freire Soares da Silva.pdf: 22262452 bytes, checksum: 68105ddaa4b06db573208e3fc94b0a5f (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / The search for natural, biodegradable and less toxic compounds has stimulated the development of alternative products. Biosurfactants, microbiologically obtained molecules, have become an important strategy in obtaining compounds more compatible with the environment. In this sense, we evaluated the production, characterization and application of a biosurfactant obtained from Pseudomonas cepacia UCP 6659 in the removal of petroleum derivative in soils and waters. Initially, the cultivation conditions were statistically optimized through a central rotational compound design (CCRD) regarding the influence of the variables culture time, inoculum concentration and rotation speed. The selected biosurfactant was characterized for the stability of the tensoactive and toxicological properties. Its production was investigated in a semi-industrial bioreactor of 50 L. The biosurfactant was formulated using three conservation methods and stored for 120 days. Subsequently, the biosurfactant was tested in the decontamination of petroleum derivatives and in bioremediation process. As results, the most significant levels selected by the DCCR were 250 rpm, 60h and inoculum of 1.5 %, reaching a surface tension of 27 mN/m, a yield of 8.0 g / L and a CMC of 600 mg / L. The chemical characterization (FTIR, 1H NMR and GC-MS) revealed its glycolipid and anionic nature. The biotensoativo presented efficient emulsifying activity in motor oil above 90 % and stability against extreme conditions (120°C, 12 % NaCl and pH of 2 to 12). The biosurfactant was non-toxic to microcrack Artemia salina and cabbage seeds (Brassica oleracea). With the increase of the scale of production, a concentration of 40.5 g / L in biosurfactant was reached, with a surface tension of 29 mN/m. The biosurfactant showed stability in all conservation methods, showing that it is economically feasible for large scale application, due to the low cost of obtaining the formulated product, estimated at around US$ 0.14-0.15 / L, and can be produced At a reduced cost compared to those commercially available on the world market. The biosurfactant demonstrated efficacy of up to 75 % recovery of residual oil from samples of oil-saturated sand, 81 % dispersion of petroderivative in sea water and recovery of 90 % of motor oil on solid surface. The formulated product reached 76.55 % oil removal, 84.5 % in sea stones, and promoted 70 % oil biodegradation in sea water. Therefore, the biosurfactant produced by P. cepacia presents potential for application in the petroleum industry and in the decontamination of petroderivatives in the environment. / A busca por compostos naturais, biodegradáveis e menos tóxicos tem estimulado o desenvolvimento de produtos alternativos. Os biossurfactantes, moléculas obtidas por via microbiológica, tornaram-se uma estratégia importante na obtenção de compostos mais compatíveis com o meio ambiente. Neste sentido, foram avaliadas a produção, caracterização e aplicação de um biossurfactante obtido de Pseudomonas cepacia UCP 6659 na remoção de derivado de petróleo em solos e águas. Inicialmente, as condições de cultivo foram estatisticamente otimizadas através de um delineamento composto central rotacional (CCRD) quanto à influência das variáveis tempo de cultivo, concentração do inóculo e velocidade de rotação. O biossurfactante selecionado foi caracterizado quanto à estabilidade das propriedades tensoativas e toxicológicas. Investigou-se sua produção em biorreator semi-industrial de 50 L. O biossurfactante foi formulado utilizando três métodos de conservação, sendo armazenado durante 120 dias. Posteriormente, o biossurfactante foi testado na descontaminação de derivados de petróleo e em processo de biorremediação. Como resultados, os níveis mais significativos selecionados pelo (DCCR) foram 250 rpm, 60h e inóculo de 1,5 %, alcançando uma tensão superficial de 27 mN/m, um rendimento de 8,0 g/L e uma CMC de 600 mg/L. A caracterização química (FTIR, 1H RMN e GC-MS) revelou sua natureza glicolipídica e aniônica. O biotensoativo apresentou eficiente atividade emulsificante em óleo de motor acima de 90 % e estabilidade frente a condições extremas (120°C, 12 % de NaCl e pH de 2 a 12). O biossurfactante foi atóxico ao microcrustáceo Artemia salina e as sementes de repolho (Brassica oleracea). Com o aumento de escala de produção foi alcançado uma concentração de 40,5 g/L em biossurfactante, com uma tensão superficial de 29 mN/m. O biossurfactante apresentou estabilidade em todos os métodos de conservação, demonstrando ser economicamente viável para aplicação em larga escala, devido ao baixo custo de obtenção do produto formulado, estimado em torno de US $ 0,14-0,15/L, podendo ser produzido a um custo reduzido em comparação aos comercialmente disponíveis no mercado mundial. O biossurfactante demonstrou eficácia de até 75 % na recuperação de óleo residual a partir de amostras de areia saturada com óleo, dispersão de 81 % de petroderivado em água do mar e recuperação de 90 % de óleo de motor em superfície sólida. O produto formulado atingiu uma remoção de óleo em solo de 76,55 %, 84,5 % em pedras marinhas, e promoveu uma biodegradação de óleo de 70 % em água do mar. Portanto, o biossurfactante produzido por P. cepacia apresenta potencial para aplicação na indústria de petróleo e na descontaminação de petroderivados no ambiente.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-03-14T13:22:12Z No. of bitstreams: 1 Danyelle Khadydja Felix dos Santos.pdf: 27852030 bytes, checksum: 9c7b67c95867750ad685525f6607b8d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T13:22:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danyelle Khadydja Felix dos Santos.pdf: 27852030 bytes, checksum: 9c7b67c95867750ad685525f6607b8d1 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / Surfactants are amphipathic powerful agents with application in various industries, especially in the oil industry. Many types of chemically synthesized surfactants are used today, although the development of alternative products, biodegradable and less toxic as the so-called biosurfactants agents obtained by microbiological route, becomes an important strategy to achieve products adequate for use in the environment, and with specific properties and applications. Many biosurfactants have been produced, although few are marketed due to the high production cost involved in obtaining these compounds, especially as regards the use of expensive substrates and purification processes. In this sense, this project proposed studies directed towards maximizing the production of a low cost biosurfactant for application in environments contaminated by petroleum derivates and heavy metals. Experiments were conducted to maximize the production of the biosurfactant from Candida lipolytica UCP0988 cultivated on 5% animal fat and 2.5%corn steep liquor using a 23 full factorial design. The effects and interactions of the agitation speed (200, 300 and 400rpm), the variables aeration (0, 1 and 2vvm) and time of cultivation (48, 96 and 144h) on the surface tension, yield and biomass were evaluated. The results showed that the variable time of cultivation had positive influence on the production of biosurfactant, while the increase of the variables aeration and agitation showed a negative effect. This study investigated the large-scale production, characterization, evaluation of toxicity and economic analysis of the biosurfactant produced by Candida lipolytica UCP 0988 grown in amedium containing 5% animal fat and 2.5% corn steep liquor. The kinetics of biosurfactant production was described. The biosurfactant producedin the stationary growth phaseunder agitation of 200rpm andin the absence of aeration reducedthe surface tension of the medium to 28mN/m after 96 h, yielding 10.0 g/L ofisolated biosurfactant in a 2 L bioreactor. The production was maximized in a 50 L bioreactor, reaching 40 g/L biosurfactant and 25 mN/m. The cell biomasswas quantifiedand characterizedfor usein animal nutrition. Chemical structures of the biosurfactant were identified using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). The crude biosurfactant was not toxic to the bivalve Anomalocardia brasiliana, to the microcrustacean Artemia salina, or three species of vegetables seeds. The formulated biosurfactant was also not toxic to the fish Poecilia vivipara. The addition of the biosurfactant to seawater stimulated the degradation of motor oil via the activity of the indigenous microorganisms. In tests carried out with seawater, the crude biosurfactant demonstrated 80% oil spreading efficiency in the screening dispersion test. Regarding the swirling bottle test, the dispersion rate was 50% for the isolated biosurfactant at a concentration twice the critical micelle concentration. The biosurfactant proved to be efficient in detergency tests, as it removed 70% of motor oil from contaminated cotton cloth. Application for the removal of heavy metals demonstrated that the crude biosurfactant removed 30 to 40% of Cu and Pb from standard sand, while the isolated biosurfactant removed approximately 30% of the heavy metals. The HCl solution tested removed 60 to 50% of Cu, Pb and Zn and greatly increased the removal of metals when used together with the biosurfactant. The conductivity of the solutions containing Cd and Pb was sharply reduced by the biosurfactant. To provide a commercial surfactant, the biosurfactant was subjected to a preservation method based on the addition of 0.2% potassium sorbate over 120 days to estimate the validity of the product to be offered to the market. The formulated biosurfactant was analysed for emulsification and surface tension under different pH values, temperatures and the addition of NaCl. The results showed that the formulation did not cause significant changes in the tensoactive capacity of the biomolecule, indicating the possibility of its use in specific environmental conditions. The biosurfactant from C. lipolytica demonstrated versatility as a bioremediation agent of organic and inorganic pollutants as well as potential for industrial application as a stable, safe commercial agent. / Os surfactantes são poderosos agentes anfipáticos com aplicação em vários segmentos industriais, especialmente nas indústrias petrolíferas. Muitos tipos de surfactantes quimicamente sintetizados são hoje utilizados; entretanto o desenvolvimento de produtos alternativos, biodegradáveis e menos tóxicos, como os chamados biossurfactantes, agentes obtidos por via microbiológica, torna-se uma estratégia importante na obtenção de produtos mais compatíveis com o meio ambiente e na ampliação das propriedades específicas e aplicações desses compostos. Muitos biossurfactantes têm sido produzidos, embora poucos sejam comercializados em virtude do alto custo de produção envolvido na obtenção desses compostos, principalmente no que se refere à utilização de substratos custosos e aos processos de purificação. Neste sentido, este trabalho propôs estudos para a produção de um biossurfactante de baixo custo para aplicação na despoluição de ambientes contaminados por derivados de petróleo e metais pesados. A maximização da produção do biossurfactante de Candida lipolytica UCP0988 cultivada em 5% de gordura animal e 2,5% de milhocina, foi inicialmente realizada em biorreator de 2L a partir de um planejamento fatorial 23 com ponto central. Os efeitos e interações da velocidade de agitação (200, 300 e 400rpm), aeração (0, 1 e 2vvm) e tempo de cultivo (48,96 e 144h) sobre a tensão superficial, o rendimento e a biomassa foram avaliados. Os resultados mostraram que o tempo de cultivo teve uma influência positiva na produção do biossurfactante, enquanto que o aumento da aeração e da agitação provocou um efeito negativo. A produção do biossurfactante em condições de cultivo maximizadas de 200 rpm e na ausência de aeração, alcançou valores em torno de 10,0 g/L em biossurfactante, com redução da tensão superficial para 28 mN/m após 96 horas. A curva de produção do biossurfactante demonstrou que a biomolécula foi produzida na fase estacionária de crescimento como metabólito secundário. Com o scale-up de produção do biossurfactante em reator de 50L, 40 g/L de biossurfactante foram produzidos, com tensão superficial de 25 mN/m. A biomassa celular foi quantificada e caracterizada para utilização como complemento nutricional em ração animal. A estrutura química do biossurfactante foi identificada utilizando Espectroscopia de infravermelho de Fourier (FTIR) e Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN). O biossurfactante bruto não apresentou toxicidade frente ao bivalve Anomalocardia brasiliana e ao microcrustáceo Artemia salina e nem frente a três espécies de sementes de hortaliças testadas. O biossurfactante formulado também não apresentou toxicidade frente ao peixe Poecilia vivipara. A adição de biossurfactante à água do mar estimulou a degradação do óleo de motor através da ação dos micro-organismos autóctones. Testes de dispersão demonstraram 80% de dispersão do óleo na água do mar, enquanto que os experimentos conduzidos em garrafas cilíndricas demonstraram valores em torno de 50% de dispersão para o biossurfactante isolado no dobro de sua concentração micelar crítica (1,6%). O biossurfactante mostrou-se eficiente em testes de detergência, com remoção de 70% de óleo de motor em tecido de algodão. A aplicação do biossurfactante bruto na remoção de metais pesados em amostras de areia padrão demonstrou 30 e 40% de remoção de Cu e Pb, respectivamente, enquanto que o biossurfactante isolado removeu cerca de 30% dos metais pesados. A solução de HCl removeu 60-50% de Cu, Pb e Zn e aumentou consideravelmente a remoção dos metais quando utilizada juntamente com o biossurfactante. A condutividade de soluções aquosas de efluente de mina preparado em laboratório contendo Cd e Pb foi drasticamente reduzida pelo biossurfactante. Com a finalidade de fornecer um produto comercial com vida de prateleira prolongada, o biossurfactante foi submetido ao método de conservação baseado na adição de sorbato de potássio a 0,2% e testado ao longo de 120 dias a fim estimar a eficácia do produto a ser oferecido no mercado. O biossurfactante formulado foi então analisado quanto à emulsificação à tensão superficial, sob diferentes valores de pH, temperatura e a adição de NaCl. Os resultados mostraram que a formulação não causou alterações significativas na capacidade tensoativa da biomolécula, indicando a possibilidade da sua utilização em condições ambientais específicas. Os resultados obtidos nesse trabalho demonstraram a versatilidade do surfactante de C. lipolytica como agente de biorremediação de poluentes orgânicos e inorgânicos, bem como potencial para aplicação industrial como um agente comercial estável e seguro.

Orientador: Roberto Herminio Moretti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-22T18:23:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mortatti_MariaDaPenhaLongo_D.pdf: 30898020 bytes, checksum: 354ec67902007ef5d82c62f4fb6afca5 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

O uso de implantes osseointegrados vem crescendo nas últimas décadas e, juntamente com eles, suas complicações. A periimplantite se apresenta como uma infecção bacteriana que afeta os tecidos moles e duros ao redor do implante, promovendo perda da osseointegração. Assim, o objetivo primário deste estudo foi analisar a efetividade da remoção de bactérias, através do software ImageJ, aderidas às superfícies de titânio por diferentes agentes químicos condicionantes, por meio de análise em microscopia eletrônica de varredura (MEV). Juntamente foi analisado a alteração da rugosidade de superfície após a utilização dos agentes. Foi realizado estudo in vitro, no qual 70 covers (protótipos de implantes) passaram por preparo das superfícies para adequação do meio à cultura bacteriana, fixação das bactérias; e em seguida, foram divididos em 7 grupos (n=10), de acordo com o tratamento: AF180 aplicação de ácido fosfórico (AF) por 180 segundos; AF90- AF por 90 segundos; EDTA180 EDTA por 180 segundos; EDTA90 EDTA por 90 segundos; AC180 ácido cítrico por 180 segundos; AC90 AC por 90 segundos; Controle RAR. A análise comparativa do grau de contaminação bacteriana observado antes e depois do tratamento entre os diferentes grupos foi realizada por meio do teste não paramétrico de Kruskal-Wallis; e as alterações da rugosidade superficial foram analisadas por meio do teste ANOVA a dois critérios, pós-teste de Dunnett. Através desta metodologia, este trabalho sugere que o tratamento de superfícies de titânio contaminadas por meio do emprego de solução em gel de EDTA a 24% por 90 e 180 segundos e ácido cítrico a 50% por 180 segundos é efetiva para remoção de A. atinomycetencomitans. Além disso, o tratamento por meio de EDTA por 90 e 180 segundos promove alteração significativa dos parâmetros de rugosidade superficial, especialmente quando comparado aos grupos controle e AF180, indicando que este tratamento pode resultar em subtração ácida adicional. / The use of dental implants has grown in recent decades and, with them, their complications. The periimplantitis is presented as a bacterial infection that affects the soft and hard tissue around the implant, promoting loss of osseointegration. Thus, the primary objective of this study was to analyze the effectiveness of removal of bacteria tby means of the ImageJ software, adhered to the titanium surfaces by different chemical conditions, through analysis in scanning electron microscopy (SEM). The change of surface roughness was also analyzed after using the chemical agents. An in vitro study in which 70 covers (implant prototypes) was prepared for the bacteria culture, fixation of the bacterias; and then they were divided into 7 groups (n = 10), according to the surface treatment: AF180- application of phosphoric acid (FA) for 180 seconds; AF90- AF for 90 seconds; EDTA180 - EDTA for 180 seconds; EDTA90 - EDTA for 90 seconds; AC180 - citric acid for 180 seconds; AC90 -AC for 90 seconds; Control - RAR. The comparative analysis of the degree of bacterial contamination was performed using Kruskal-Wallis non parametric test; and changes of surface roughness were analyzed by ANOVA two criteria, post-test Dunnett. Through this method, this work suggests that treatment of titanium contaminated surfaces by means of EDTA gel solution employing 24% for 90 and 180 seconds and citric acid 50% for 180 seconds is effective for removing A. atinomycetencomitans. Moreover, treatment using EDTA for 90 to 180 seconds promotes significant change of surface roughness parameters, especially when compared to control groups and AF180, indicating that this treatment can result in additional acidic subtraction.