Orientador: Rafael Silva Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T23:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_AlineLopese_M.pdf: 3394396 bytes, checksum: 696ed48aed8374dfcb4e215ad3c94135 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Eventos de neblina constituem uma importante fonte de água em vários ecossistemas terrestres, pois molham as superfícies foliares das plantas sem aumentar significativamente o conteúdo de água no solo. A água interceptada pode escoar ou ser absorvida diretamente pelas folhas inclusive de espécies lenhosas. No entanto, pouco se sabe sobre o papel ecológico desse processo e os mecanismos e estruturas envolvidos no transporte de água do exterior para os tecidos foliares, especialmente em espécies tropicais. Nesse contexto, avaliamos as vias anatômicas envolvidas na absorção de água pelas folhas e elucidamos as consequências desse processo no desempenho ecofisiológico, crescimento e sobrevivência de três espécies lenhosas comuns em matas nebulares do sudeste brasileiro, Drimys brasiliensis, Eremanthus erythropappus e Myrsine umbellata. Experimentos com água deuterada e sais traçadores apoplásticos mostraram que as espécies são capazes de obter água diretamente pelas folhas. A absorção foliar pode contribuir em até 42% do conteúdo de água das folhas em D. brasiliensis, que inclusive apresentou fluxo reverso de seiva e menores taxas de transpiração noturna quando expostas à neblina. A água pode difundir diretamente pelas cutículas foliares em todas as espécies. Os tricomas tectores de E. erythropappus e os tricomas glandulares peltados de M. umbellata parecem ser estruturas importantes para a absorção de água nessas espécies. Após transpor a barrreira cuticular, as soluções podem difundir pelas vias apoplásticas da epiderme e do parênquima das folhas das três espécies e atingir o xilema de E. erythropappus e acumular nas células coletoras de M. umbellata. A alta concentração de compostos hidrofílicos nos tecidos foliares de D. brasiliensis e M. umbellata pode ter contribuído na retenção das soluções no mesofilo destas espécies. A borrifação de ramos causou aumento imediato do status hídrico foliar nas espécies, benefício também observado em um experimento de longa duração. Após dois meses, plantas das três espécies que receberam neblina exclusivamente na parte aérea apresentaram maior potencial hídrico, fotossíntese e condutância estomática em comparação às plantas do tratamento de seca em casa de vegetação. D. brasiliensis apresentou 100% de mortalidade após um mês no tratamento de seca. O conteúdo relativo de água no solo das plantas dessa espécie sob neblina manteve-se constante ao longo do experimento, indicando que a neblina pode ter sido usada como fonte de água transpirada neste período. E. erytropappus foi a única espécie que manteve taxas de crescimento e sobrevivência semelhantes entre os tratamentos, sendo que e os benefícios da nebulização só se tornaram evidentes no final do segundo mês. O conteúdo de água no solo das plantas de M. umbellata foi reduzido nos tratamentos de neblina e seca, mas não observamos reduções no potencial hídrico, condutância estomática e fotossíntese. Estes dados sugerem que a absorção de água pelas folhas desta espécie causou um desacoplamento das relações hídricas foliares e das trocas gasosas em relação à disponibilidade de água no solo. Demonstramos que durante eventos de neblina, as três espécies lenhosas de matas nebulares tropicais podem absorver água diretamente pelas folhas. Este processo favorece a hidratação, o desempenho ecofisiológico, o crescimento e a sobrevivência das plantas, mesmo sob baixa disponibilidade de água no solo. / Abstract: Fog deposition is an important water source in several terrestrial ecosystems. Fog water intercepted by the plants can run off to the soil or be absorbed by the leaves. However, very little is known about the ecological role of fog and the mechanisms and structures involved in foliar water uptake by woody species in tropical environments. In this context, we investigated the anatomical pathways involved in the process of foliar uptake of water and evaluated the consequences of this process in the ecophysiological performance, growth and survival of three common woody species from Brazilian cloud forests: Drimys brasiliensis, Eremanthus erythropappus e Myrsine umbellata. Greenhouse experiments using artificial fog enriched in deuterium and labelling experiments with fluorescent apoplastic tracers demonstrated that the three species absorbed water directly through their leaf surfaces. Leaf water uptake contributed to as much as 42% of total foliar water content in D. brasiliensis. Fog exposition caused reversals in sap flow and reduced nighttime transpiration for this species. Water diffused directly through leaf cuticles in all species. Tector trichomes of E. erythropappus and glandular peltate trichomes of M. umbellata are important pathways for water uptake in these species. After the cuticular barrier was transposed, solutions moved through apoplast routes at the epidermis and parenchyma in all species, reaching the xylem in E. erythropappus and accumulating on collector cells of M. umbellata. The high abundance of hidrofilic compounds found on leaf surfaces of D. brasiliensis and M. umbellata may have contributed to the great retention of solution with apoplastic tracers in the mesophyll of these species. Sprayed water on isolated branches caused an immediate increase in leaf water status in the three species, a benefit also observed in a long-term experiment. After two months, plants under the fog treatment improved leaf water potential, photosynthesis and stomatal conductance in relation to plants exposed to drought in a greenhouse experiment. Species responses to the treatments were different. D. brasiliensis had 100% mortality after a month under drought. Soil water content (SWC) of fogged plants was constant throughout the experiment, suggesting that fog water might have been used as the main water source for transpiration during this period. E. erytroppappus was the only species with similar growth and survival rates in all treatments and the beneficial effects of fog water was only observed after two months. For M. umbellata, SWC decreased substantially in the drought and fog treatments but no decrease in water potential, photosynthesis and stomatal conductance was observed. For this species, fog water deposition caused a decoupling of foliar water relations and gas exchange from soil water availability.We demonstrated that the three cloud forest woody species can absorb water directly through their leaves during fog deposition, allowing shoot rehidratation and improving ecophysiological performance, growth and survival when soils are dry. / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal

As florestas têm sido fundamentais como suporte ao atendimento de diversas necessidades básicas do ser humano, como abrigo, vestuário, alimentos, energia etc. Nesse contexto, os óleos essenciais têm tido um importante papel, tanto no cenário nacional como no internacional. Várias espécies florestais possuem potencial para extração de óleo e, dentre essas, a candeia (Eremanthus erythroppapus) possui um óleo de grande valor econômico, cujo princípio ativo, o alfa-bisabolol, é utilizado na fabricação de medicamentos, cosméticos etc. Pouco se sabe sobre esta espécie em relação às características da sua madeira, condições de crescimento etc, e as influências na quantidade e qualidade do óleo. O trabalho proposto teve como objetivo avaliar o efeito das condições do local de crescimento de um povoamento de candeia, sobre o rendimento e qualidade do óleo obtido, com a análise sendo contextualizada à luz de características químicas, física e anatômicas da sua madeira. O material de análise foi proveniente de árvores localizadas em um povoamento nativo de candeia, compondo uma área de baixada e outra de elevação, em cambissolo, existente na região de Aiuruoca, MG. / Forests have been fundamental as a source of several basic necessities of the human being, as shelter, clothes, nourishment, energy etc. In this context, essential oils have had an important role, either in the national or in the international scene. Many forest species have the potential for oil extraction and, amongst these, candeia (Eremanthus erythroppapus) has an oil of great economic value, whose active principle, the alpha-bisabolol, is used in the production of medicines, cosmetics etc. Little is known about this species in relation to the characteristics of its wood, conditions of growth etc, and the influences in the amount and quality of the oil. This work had as objective to evaluate the effect of the conditions of the ground of a population of candeia, on the income and quality of the yield oil, with the contextualized analysis done under the light of chemical, physics, and anatomical characteristics of its wood. The analysis material originally from trees located in a native population of candeia, comprised of a low and a high region, in cambissolo, existing in the region of Aiuruoca, MG.

As florestas têm sido fundamentais como suporte ao atendimento de diversas necessidades básicas do ser humano, como abrigo, vestuário, alimentos, energia etc. Nesse contexto, os óleos essenciais têm tido um importante papel, tanto no cenário nacional como no internacional. Várias espécies florestais possuem potencial para extração de óleo e, dentre essas, a candeia (Eremanthus erythroppapus) possui um óleo de grande valor econômico, cujo princípio ativo, o alfa-bisabolol, é utilizado na fabricação de medicamentos, cosméticos etc. Pouco se sabe sobre esta espécie em relação às características da sua madeira, condições de crescimento etc, e as influências na quantidade e qualidade do óleo. O trabalho proposto teve como objetivo avaliar o efeito das condições do local de crescimento de um povoamento de candeia, sobre o rendimento e qualidade do óleo obtido, com a análise sendo contextualizada à luz de características químicas, física e anatômicas da sua madeira. O material de análise foi proveniente de árvores localizadas em um povoamento nativo de candeia, compondo uma área de baixada e outra de elevação, em cambissolo, existente na região de Aiuruoca, MG. / Forests have been fundamental as a source of several basic necessities of the human being, as shelter, clothes, nourishment, energy etc. In this context, essential oils have had an important role, either in the national or in the international scene. Many forest species have the potential for oil extraction and, amongst these, candeia (Eremanthus erythroppapus) has an oil of great economic value, whose active principle, the alpha-bisabolol, is used in the production of medicines, cosmetics etc. Little is known about this species in relation to the characteristics of its wood, conditions of growth etc, and the influences in the amount and quality of the oil. This work had as objective to evaluate the effect of the conditions of the ground of a population of candeia, on the income and quality of the yield oil, with the contextualized analysis done under the light of chemical, physics, and anatomical characteristics of its wood. The analysis material originally from trees located in a native population of candeia, comprised of a low and a high region, in cambissolo, existing in the region of Aiuruoca, MG.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-30T14:31:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1542527 bytes, checksum: 970e39065a0989ebde54c41af393f84a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T14:31:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1542527 bytes, checksum: 970e39065a0989ebde54c41af393f84a (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Parque Estadual do Itacolomi (PEI-MG), situado entre os municípios de Ouro Preto e Mariana, MG, recebe imissões de poluentes, dentre eles o Flúor (F), de uma fábrica de alumínio próxima ao PEI. O flúor, dentre os poluentes atmosféricos, é o que apresenta maior fitotoxicidade. Assim, é de extrema importância que se desenvolvam estudos no PEI visando a preservação das espécies vegetais, visto que estudos anteriores evidenciaram sinais de contaminação por F na flora local. Diante desta problemática, o presente trabalho teve como objetivo monitorar três espécies de plantas presentes no PEI: Byrsonima variabilis (Malpighiaceae), Myrceugenia alpigena (Myrtaceae) e Eremanthus erythropappus (Asteraceae), a fim de avaliar as alterações causadas pelas emissões da usina nessas espécies, especilamente o F, por meio de um biomonitoramento passivo. As excursões ao PEI foram realizadas mensalmente por um período de nove meses para coleta de dados em quatro locais no PEI: Ponto 1 (“capela”); Ponto 2 (“trilha para o pico”); Ponto 3 (“antenas”); Ponto 4 (“próximo à portaria”). Em cada excursão foram avaliadas, em cada ponto, as variáveis ambientais: velocidade do vento (m s-¹) , temperatura (ºc), umidade relativa (%), e altitude (m). O surgimento de sintomas visuais nas folhas foi monitorado e foram coletadas folhas sem sintomas visuais (cloroses e necroses) para estudos anatômicos em microscopia de luz, e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi realizada a quantificação de flúor na matéria seca das folhas nos meses de julho e novembro, e a detecção de morte celular, com o uso do Azul de Evans. Foi realizada também a quantificação do teor de nutrientes no solo e nas folhas das plantas. As três espécies monitoradas apresentam teor de F em todos os pontos monitorados no PEI, sendo que M. alpigena foi a espécie que apresentou maior acúmulo deste elemento. Os pontos 3 e4 foram os mais representativos dentre os pontos monitorados em julho e novembro, sendo também os pontos mais próximos da fonte emissora, além de estarem mais expostos à incidência de ventos. Ressalta-se, ainda, que o ponto 3 é o ponto de maior altitude. Nos pontos 3 e 4, as espécies apresentam danos mais severos, como células com paredes danificadas, retração de protoplasto, e alterações nos tricomas. Em microscopia eletrônica de varredura pode-se também observar danos na estrutura de tricomas e estômatos, além de erosão de cera epicuticular. O teste para morte celular com Azul de Evans foi positivo para as três espécies estudadas. As folhas das espécies estudadas e os solos analisados dos diferentes pontos apresentaram quantidades excessivas dos elementos ferro (Fe) e manganês (Mn). A anatomia de B. variabilis e E. erythropappus conferiu em uma maior proteção a absorção de F, o que não foi registrado para M. alpigena, que apresentou maior acúmulo de F. As três espécies monitoradas no presente estudo, não apresentaram sintomas visuais, mas mostraram ser importantes organismos biosensores de poluição por F. / The ltacolomi State Park (ISP), located between the municipalities of Ouro Preto and Mariana, Minas Gerais state, Brazil, receives imissions of pollutants such as fluoride from an aluminum smelter located near the park. Among atmospheric pollutants, fluoride is the most phytotoxic one. Thus, it is of great importance to conduct studies on the ISP aiming at preserving plant species therein, since previous studies have shown signs of fluoride contamination in the local flora. In view of this environmental problem, the present work aimed to monitor three plant species in ISP: Byrsonima variabilis (Malpighiaceae), Myrceugenia alpigena (Myrtaceae) and Eremanthus erythropappus (Asteraceae), in order to assess the alterations caused on these species by the smelter emissions, especially fluoride, by means of a passive biomonitoring. Field trips to ISP were made on a monthly-basis throughout a nine-month period for data collection on four sites within the park: points 1 (”capela”), 2 (”trilha para o Pico”), 3 (”antenas”) and 4 (”proximo a portaria”). In each field trip the following environmental variables were evaluated in each site: wind speed (m 5'1), temperature (°C), relative humidity (%) and altitude (m). The appearance of visual symptoms on leaves was monitored, and leaves without visual symptoms (i.e. chloroses and necroses) were collected for anatomical studies under light microscopy and scanning electron microscopy (SEM). Fluoride was quantified in leaf dry matter of samples from July through November, and cell death events were detected using Evans Blue. Nutrient quantification was performed in soil and leaf samples. The three monitored species showed fluoride contents in all monitored sites, M. alpigena having presented the highest accumulation. Points 3 and 4 were the most representative ones among all monitored sites in July and November; they were also the nearest sites to the emission source and were more exposed to the incidence of winds. It should also be noted that point 3 is the highest one. On points 3 and 4, the species showed more severe damage, such as cells with damaged cell walls, protoplast retraction, and alterations in trichomes. Under SEM, damage to trichome and stomata structure could be observed, as well as epicuticular wax erosion. The Evans Blue test for cell death was positive for all three species. Leaves of all three studied species and the analyzed soil samples from the studied sites showed excessive amounts of iron and manganese. The anatomy of B. variabilis and E. erythropappus conferred them a higher protection against fluoride absorption; this was not reported for M. alpigena, which showed higher fluoride accumulation. The three species that were monitored in the present studied did not show visual symptoms, but proved to be important biosensor organisms of fluoride pollution. / Sem Termo de Autorização. Termo solicitado por e-mail em 27-04-2016

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-21T13:32:42Z No. of bitstreams: 1 TeseFFdc.pdf: 5494642 bytes, checksum: 28556e90039888184ade6e821652fa63 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:25:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFFdc.pdf: 5494642 bytes, checksum: 28556e90039888184ade6e821652fa63 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:25:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFFdc.pdf: 5494642 bytes, checksum: 28556e90039888184ade6e821652fa63 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T18:26:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseFFdc.pdf: 5494642 bytes, checksum: 28556e90039888184ade6e821652fa63 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Não recebi financiamento / Candeia (Eremanthus erythropappus) is an important raw material due to the essential oil that can be extracted from the whole tree. The essential oil contains (-)--bisabolol that has an active principle with pharmacological properties with wide range of use in pharmaceutical and cosmetic industries. The extraction process of essential oil produces a large quantity of wood residue that only a small portion as reused. New Developments to provide feasible alternative applications for the remaining portion of wood residue make exploration process of candeia more rentable and sustainable. Cellulose was isolated from that wood residue of candeia by wet chemistry. Further processing with an ultrafine high shear grinder the bleached cellulose pulps, with and without 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) treatment, were led to the disruption of cell walls into nanofibrils. In the present study cellulose nanofibrils (NFC) isolated from wood residue of candeia were applied as additive for a waterborne polyurethane-based wood coating in order to improve the mechanical resistance. Coating suspensions containing up to 12 wt% were prepared by mechanical mixing. The addition of cellulose nanofibers to waterborne polyurethane demonstrated the enhancement of mechanical properties. The better mechanical performances were achieved for composites with a nanofibrils amount of 8 wt% and 12 wt%. Overall the mechanical properties were increased over 40%. Additionally, the nanofibrils have acted as a rheological modifier at the waterborne coating. Cinematic viscosity increased as increased the amount of NFC. As noticed on mechanical properties behavior the effect of nanofibrils content on the viscosity is more efficient with values of 8 wt% and 12 wt%. / A Candeia (Eremanthus erythropappus) é uma importante matéria-prima devido ao óleo essencial que pode ser extraído de toda parte da árvore. O óleo essencial contém (-)--bisabolol, substância com propriedades farmacológicas de uso nas indústrias farmacêuticas e de cosméticos. O processo de extração do óleo essencial produz uma grande quantidade de resíduo de madeira da qual somente uma pequena fração é reutilizada como fonte de energia no próprio processo produtivo. Novos desenvolvimentos para viabilizar aplicações alternativas da fração remanescente deste resíduo tornam o processo de exploração da candeia mais rentável e sustentável. A celulose usada neste estudo foi isolada do resíduo de candeia por processo químico via úmida. Posteriormente, por refino em moinho de alto cisalhamento, a polpa de celulose, com e sem tratamento com reagente 2,2,6,6-tetrametilpiperidino-1- oxilo (TEMPO), foi desfibrilada para obtenção de nanofibrilas. Neste estudo as nanofibrilas de celulose isoladas do resíduo de candeia foram utilizadas como aditivos em poliuretano disperso em água, que é utilizado comercialmente como base em formulações de vernizes e tintas com o objetivo de melhoria da resistência mecânica do verniz. Dispersões da resina contendo até 12% em massa de nanofibrilas na película seca foram preparadas por mistura mecânica. A adição de nanofibrilas de celulose na resina de poliuretano a base de água demonstrou melhoras em suas propriedades mecânicas (tensão e alongamento na ruptura e módulo elástico). Os melhores desempenhos mecânicos foram atingidos com o conteúdo de 8% e 12% em massa de nanofibrilas. De forma geral, as propriedades mecânicas foram aumentadas no mínimo 40% em relação à resina base. Adicionalmente, a nanofibrila de celulose agiu como modificador reológico na dispersão aquosa. A viscosidade cinemática aumentou em função do aumento da concentração de nanofibrilas de celulose. Como verificado no comportamento mecânico, o efeito da concentração de nanofibrilas na viscosidade também foi mais eficiente com níveis de 8% e 12% em massa da película seca.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:07:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marielen Cozer Ribas.pdf: 2522665 bytes, checksum: 1020b92a3d388f2660eb04bfac58016a (MD5) Previous issue date: 2012-02-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The Candeia (Eremanthus erythropappus) has a rich oil in α-bisabolol, a substance of high commercial value and wide industrial application. An alternative to traditional methods of extraction and / or fractionation of the candeia oil is the use of supercritical technology, with the advantage of not having the disadvantages of thermal degradation and the use of organic solvents. Thus, this research aims to evaluate the combined process of supercritical extraction and purification of the candeia oil by adsorption in fixed bed column. For the extractor packaging were used 42g of candeia wood with a particle size from 28 to 32 mesh. For the extraction were evaluated two solvents, supercritical carbon dioxide and propane pressurized. The experiments were conducted at temperatures of 40, 50 and 60 °C and pressures of 100, 120, 150, 200 and 245 bar for carbon dioxide. For propane, the temperature conditions studied were 30, 55 and 80 °C and pressures of 80, 100 and 120 bar; for the experiments with propane was performed a 22 factorial design with the focal point in triplicate. The effect of the temperature and pressure in the ratio of oil mass extracted per mass of solvent was evaluated for the different experimental conditions. For carbon dioxide the condition with the highest yield was at 60 ° C and 245 bar, while for propane, the best condition was 60 ° C and 80 bar. As the ratio of oil mass / solvent mass, the best operating conditions are 40 º C and 200 bar for CO 2 and 80 ° C and 80 bar for propane. From the experimental data of the kinetics of extraction, the mathematical model of Sovová was tested, which satisfactorily represented the experimental data. The results showed that extraction with pressurized propane presented higher extraction rate and content of α-bisabolol when compared to carbon dioxide, dichloromethane and hexane, indicating that propane is the most appropriate solvent for the extraction of oil from the candeia wood. To obtain a rich oil in -bisabolol a purification was performed under income yield higher conditions. Of the tested adsorbents, the silica gel presented greater capacity for purification of the extract than alumina. / A Candeia (Eremanthus erythropappus) possui um óleo rico em α-bisabolol, substância de alto valor comercial e de grande aplicação industrial. Uma alternativa aos métodos tradicionais de extração e/ou fracionamento do óleo de candeia é a utilização da tecnologia supercrítica, com a vantagem de não ter os inconvenientes da degradação térmica e da utilização de solventes orgânicos. Sendo assim, esta pesquisa visa avaliar o processo combinado de extração supercrítica e purificação do óleo de candeia por meio da adsorção em coluna de leito fixo. Para o empacotamento do extrator foram utilizados 42g da madeira de candeia com granulometria de 28 a 32 mesh. Para a extração foram avaliados dois solventes, o dióxido de carbono supercrítico e o propano pressurizado. Os experimentos foram conduzidos em temperaturas de 40, 50 e 60 oC e pressões de 100, 120, 150, 200 e 245 bar para o dióxido de carbono. Para o propano, as condições estudadas de temperatura foram 30, 55 e 80 oC e pressões de 80, 100 e 120 bar; para os experimentos com propano foi realizado um planejamento fatorial 22 com triplicata no ponto central. Avaliou-se o efeito da temperatura e pressão na razão de massa de óleo extraída por massa de solvente utilizado para as diferentes condições experimentais. Para o dióxido de carbono, a condição que apresentou maior rendimento foi a de 60 oC e 245 bar, enquanto que para o propano, a melhor condição foi de 60 oC e 80 bar. Quanto a razão massa de óleo/massa de solvente, melhores condições de operação são de 40 ºC e 200 bar para o CO2 e 80 ºC e 80 bar para o propano. A partir dos dados experimentais das cinéticas de extrações foi testado o modelo matemático de Sovová, que representou satisfatoriamente os dados experimentais. Os resultados mostraram que extrações com propano pressurizado apresentaram maior taxa de extração e teor de α-bisabolol quando comparado ao dióxido de carbono, diclorometano e ao hexano, indicando que o propano é um solvente mais apropriado para extração do óleo da madeira de candeia. Para se obter um óleo rico em -bisabolol uma purificação foi realizada, nas condições de maior rendimento. Dos adsorventes testados, a sílica gel apresentou maior capacidade de purificação do extrato do que a alumina.