Made available in DSpace on 2016-05-19T13:08:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2015silva-rp.pdf: 5571134 bytes, checksum: 19723480d7429ee48a1698d7e2ad1a17 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil / A leishmaniose visceral (LV) é uma doença infecto-parasitária causada por protozoários do gênero Leishmania. O trabalho teve como objetivo avaliar estratégias para o aprimoramento do diagnóstico molecular na LV, que compreenderam a avaliação da eficiência de diferentes métodos de extração de DNA em amostras de urina; a análise do uso da Reação em Cadeia da Polimerase quantitativa em tempo real (qPCR) como ferramenta para a detecção do DNA de Leishmania infantum na referida amostra; e a padronização de uma reação duplex qPCR para a detecção simultânea do DNA de L. infantum e do gene G3PD (controle endógeno). Depois da escolha do protocolo de extração de DNA mais apropriado, e após a otimização e a análise de reprodutibilidade, uma qPCR em urina foi padronizada. Em paralelo, após o desenho e a síntese de sondas TaqMan® compatíveis com os sistemas LINF 1B e G3PD1, após otimização e análise de reprodutibilidade, uma duplex qPCR em sangue também foi padronizada. Para avaliação dos protocolos desenvolvidos foram utilizadas técnicas de estatística descritiva. Para análise comparativa com técnicas clássicas de diagnóstico da LV utilizou-se Teste Qui Quadrado de independência ou Teste Exato de Fisher (p<0,05 e p<0,01, respectivamente). Como resultados, após otimização, o limite de detecção alcançado pela qPCR em urina utilizando o protocolo de extração selecionado (kit comercial) foi de 5 fg/microlitros de amostra 0,034 parasitos) A duplex qPCR em sangue alcançou um limite de detecção de 2x102 fg/microlitros de amostra 1,4 (ou ~ 1,4 parasito), após a otimização. A partir dos dados estatísticos obtidos, pôde-se analisar alta concordância percentual entre a qPCR e urina e o conjunto de critérios diagnósticos (sorologia rK39 + qPCR em sangue), bem como entre a duplex qPCR em sangue e a qPCR em sangue, para os Grupos 01 (pacientes com suspeita de LV) e 02 (pacientes HIV positivos co-infectados ou não). Como um conjunto de critérios, os dois novos ensaios obtiveram excelentes concordâncias com o conjunto de técnicas clássicas: 88,89 por cento e 94,74 por cento para os Grupos 01 e 02, respectivamente. Não houve diferenças estatísticas significativas entre os testes. Pôde-se concluir que ambos os ensaios mostraram bom potencial para a incorporação, após validação, ao diagnóstico da LV; em conjunto ou individualmente (quando necessário), trazendo mais conforto, praticidade, confiabilidade e rapidez ao diagnóstico definitivo da patologia

O Brasil é um grande produtor de commodities alimentícias, e hoje o desenvolvimento da indústria de ingredientes para a geração de insumos de maior valor agregado a partir destas matérias-primas é uma área pouco explorada pelas indústrias brasileiras. O arroz se destaca no agronegócio brasileiro, já que o país figura como o nono maior produtor mundial. O arroz quebrado é um coproduto do beneficiamento do arroz branco polido. Este estudo teve como objetivo propor e avaliar um processo de obtenção de concentrados e hidrolisados proteicos de arroz, contribuindo na oferta de estratégias para o desenvolvimento tecnológico do setor no Brasil. Adicionalmente, deseja-se auxiliar na valoração do coproduto arroz quebrado, alimento de baixo valor comercial, base para a geração de matérias-primas já encontradas internacionalmente, e que apresentam grande potencial de desenvolvimento no mercado brasileiro. Dentro deste contexto, buscou-se estudar a aplicação da tecnologia de membranas neste processo, por ser uma tecnologia limpa, de baixo consumo energético, já bem estabelecida e com aplicações crescentes na indústria de alimentos. O estudo iniciou com a avaliação da eficácia de um método rápido de extração alcalina de amido e proteína de arroz, no qual foi utilizada farinha de arroz derivada de arroz quebrado como matéria-prima, ao invés dos grãos quebrados, como no método tradicional. Nesse estudo, a partir do uso de uma razão substrato:solvente de 1:15, a etapa de extração foi realizada em estágio único a 30 oC em apenas 30 minutos – um curto tempo de extração se comparado ao método alcalino tradicional (24-48h). O rendimento da extração proteica com estas condições foi bastante elevado, atingiu 81,4 %. Observou-se ser possível realizar uma extração eficiente, com a minimização das reações indesejadas causadas pelo meio alcalino. Na segunda etapa foram avaliadas as propriedades funcionais do concentrado proteico obtido a partir do método rápido de extração alcalina. Além disso, suas propriedades foram comparadas com as de dois concentrados proteicos comerciais produzidos por extração enzimática. Foi observado que todos os concentrados proteicos avaliados apresentaram pobres propriedades funcionais, devido sobretudo a suas baixas solubilidades em condições de pH próximas à neutralidade e levemente ácidas, concluindo-se ser necessário estudos que visem a melhoria da solubilidade destas proteínas quando se busca uma aplicação mais abrangente das mesmas como ingredientes. Os resultados obtidos na primeira etapa deste estudo motivaram inicialmente o emprego da microfiltração na separação das correntes de amido e proteína do extrato alcalino, analisando a possibilidade de se obter um amido com elevada pureza e uma corrente de permeado contendo a proteína extraída. A análise global dos resultados obtidos nesse trabalho permite que seja destacado que a escolha da microfiltração para o processo de separação do amido e da proteína de arroz deve ser avaliada com cautela. Na quarta etapa deste estudo avaliou-se a aplicação da hidrólise enzimática parcial do concentrado proteico na solubilização da proteína de endosperma de arroz. A hidrólise parcial, realizada com Alcalase®, permitiu a solubilização de 40 % da proteína originalmente presente na suspensão de proteína extraída pelo método alcalino. Os peptídeos solúveis gerados apresentaram massa molar média de 1,18 ± 0,33 kDa, solubilidade proteica superior a 88,5 % na faixa de pH de 3 a 7 e boa capacidade de formação de espuma, apesar de formarem uma espuma de baixa estabilidade. Neste estudo o hidrolisado proteico foi concentrado e purificado por ultrafiltração, o que permitiu a redução de 68 % do conteúdo de sódio do produto. Concluiu-se que neste estudo foi possível propor um processo produtivo que permitiu a obtenção de ingredientes com adequadas propriedades nutricionais e funcionais a partir do coproduto arroz quebrado. / The Brazil is a large producer of food commodities, and today the development of the industry of ingredients to add value to these raw materials is an area little explored by the Brazilian industries. Rice stands out in the Brazilian agribusiness, as the country is the ninth largest producer. The broken rice is a byproduct derived from the processing of polished rice. This study aimed to propose and evaluate a process of obtaining rice protein concentrates and hydrolysates contributing to offer strategies for the technological development of the sector in Brazil. Additionally, it aims to assist in the valuation of the byproduct broken rice, a low commercial value food which is the basis for the generation of raw materials already found internationally, and which have great potential in the Brazilian market. Within this context, it sought to study the application of membrane technology in this process, because it is a clean, low-energy, well-established technology, with growing applications in the food industry. The study began with the evaluation of the effectiveness of a fast alkaline extraction method for obtaining rice starch and protein, using rice flour derived from broken rice as raw material, instead of broken grains, as in the traditional method. In this study, with the use of a substrate:solvent ratio of 1:15, the extraction step was performed in a single stage at 30 °C in 30 minutes - a short extraction time compared to traditional alkaline method (24-48h). The yield of protein extraction with these conditions was very high, reached 81.4%. It was possible to perform an efficient extraction, with the minimization of undesired reactions caused by the alkaline medium. In the second stage of this study were evaluated the functional properties of the protein concentrate obtained by the fast alkaline extraction method. In addition, their properties were compared with two commercial concentrated protein produced by enzymatic extraction. It was observed that all the evaluated protein concentrates showed poor functional properties, mainly due to their low solubility at pH conditions close to neutrality and slightly acidic, concluding that it is necessary studies aimed to improve the solubility of these proteins in order to seek more applications of this ingredient. The results obtained in the first step of this study initially motivated the use of microfiltration to separate the starch and protein chains of the alkali extract, analyzing the possibility of obtaining a starch with high purity and a permeate stream containing the extracted protein. The global analysis of the results obtained in this work allows it to be noted that the choice of microfiltration for the separation process of starch and rice protein should be evaluated with caution. In the fourth stage of this study was evaluated the application of the partial enzymatic hydrolysis in solubilization of rice endosperm protein. The partial hydrolysis performed with Alcalase allowed solubilization of 40% of the protein originally present in the protein suspension extracted by the alkaline method. The generated soluble peptides had molecular weight average of 1.18 ± 0.33 kDa, protein solubility higher than 88.5 % in the pH range 3 to 7, and good foaming ability, while forming a low stable foam. In this study, the protein hydrolyzate was concentrated and purified by ultrafiltration, allowing 68 % reduction in the sodium content of the product. It is concluded that in this study was proposed a production process allowing obtaining ingredients with suitable nutritional and functional properties from the byproduct broken rice.

O gênero Hypericum (Guttiferae = Clusiaceae) compreende 494 espécies acomodadas em 36 seções taxonômicas. Os representantes americanos pertencem, sobretudo, às seções Brathys e Trigynobrathys, as duas maiores com 87 e 52 espécies, respectivamente. Popularmente, estas plantas são utilizadas como antissépticos, diuréticos, digestivos e agentes de cicatrização. Quimicamente, apresentam tendência em acumular floroglucinóis diméricos, além de benzofenonas, benzopiranos, flavonoides e ácidos fenólicos, metabólitos cuja atividade antidepressiva, antinociceptiva, antimicrobiana, antiproliferativa e antioxidante são descritas. Considerando o potencial terapêutico, este trabalho objetivou a determinação dos principais compostos fenólicos presente nas flores de espécies Hypericum nativas do Sul do Brasil (H. campestre, H. caprifoliatum, H. carinatum, H. connatum, H. linoides, H. myrianthum, H. polyanthemum e H. salvadorense) e dos Páramos peruanos (H. andinum e H. laricifolium); a extração e análise dos compostos fenólicos de H. carinatum obtidos com CO2 supercrítico e a investigação da atividade antifúngica e antiquimiotática dos extratos lipofílicos de H. caprifoliatum, H. carinatum, H. linoides, H. myrianthum e H. polyanthemum. Para os experimentos, foram coletadas (2008 - 2010) as partes aéreas das plantas em floração. Todas as coletas foram autorizadas pelos órgãos de proteção ambiental. Os métodos extrativos incluem maceração estática, ultrassom e CO2 supercrítico (temperatura = 40, 50 ou 60ºC; pressão = 90, 120, 150 ou 200 bar). As análises por CLAE foram realizadas em coluna de fase reversa (C18), sistemas isocráticos compostos por acetonitrila, água e ácido trifluroacético e detecção ultravioleta (220, 270 ou 254 nm); Os picos foram identificados pela comparação dos tempos de retenção/co-injeção com padrões e quantificados pela curva de calibração dos compostos. Os ensaios antifúngico e antiquimiotático foram realizados pelo método de microdiluição em caldo e inibição da migração de neutrófilos, respectivamente. O floroglucinol dimérico uliginosina B (0,008 – 0,188%) e o flavonoide hiperosídeo (0,057 – 5,987%) foram os principais metabólitos detectados nas flores das espécies investigadas. Hypericum caprifoliatum e H. andinum apresentaram o maior rendimento destes compostos, respectivamente. Sete espécies apresentaram japonicina A em concentrações de 0,003 a 0,087% (H. myrianthum). O rendimento de hiperbrasilol B variou de 0,006% em H. laricifolium a 0,011% em H. caprifoliatum. Os benzopiranos (HP1 = 0,200%, HP2 = 0,225% e HP3 = 0,327%) e as benzofenonas (carifenona A = 0,309% e carifenona B = 0,062%) ocorreram exclusivamente em H. polyanthemum e H. carinatum. As máximas quantidades de ácido clorogênico, isoquercitrina, quercitrina e guaijaverina foram observadas, respectivamente, em H. campestre (1,458%), H. andinum (1,161%), H. carinatum (0,231%) e H. laricifolium (0,404%). Tais resultados fornecem suporte adicional para o significado quimiotaxonômico dos derivados diméricos de floroglucinol. Temperatura (40°C = 3,04%, 50°C = 2,21% e 60°C = 1,05%) e pressão (90 bar = 0,95%, 150 bar = 0,97% e 200 bar = 1,89%) afetaram de modo distinto o rendimento do extrato supercrítico de H. carinatum. Apesar do menor rendimento em comparação ao extrato n-hexano (6,09%), a extração com CO2 supercrítico provou ser mais seletiva que a maceração. Nas condições ideais (40°C, 90 bar e 180 minutos), a máxima recuperação de uliginosina B, carifenona A e carifenona B foi, respectivamente, 162,83, 376,33 e 48,79%. O modelo matemático empregado para simular o processo de extração foi apropriadamente correlacionado aos dados experimentais. Considerando as atividades biológicas, todas as espécies investigadas apresentaram um amplo espectro de ação antifúngica, assim como reduziram a migração dos neutrófilos. Os extratos de H. carinatum, H. linoides e H. myrianthum apresentaram os mais baixos valores de concentração inibitória mínima contra Cryptococcus neoformans (CIM £ 15,6 μg/mL), Rhodotorula mucilaginosa (CIM £ 62,5 μg/mL), Candida glabrata e C. tropicalis (CIM = 1,9-250 μg/mL). Para estas plantas, o efeito antiquimiotático variou entre 60 - 100% nas concentrações de 0,31 a 10 μg/mL. Os extratos mais ativos apresentaram elevada concentração de uliginosina B, japonicina A e hiperbrasilol B. Assim, as espécies de Hypericum nativas do sul do Brasil apresentam potencial como fonte de novos antifúngicos e anti-inflamatórios. / The genus Hypericum (Guttiferae = Clusiaceae) comprises 494 species placed in 36 taxonomic sections. The representatives of Central and South America belong primarily to sections Brathys and Trigynobrathys, the two largest sections with 87 and 52 species, respectively. In traditional medicine, these plants are used as antiseptic, diuretic, digestive and as healing agents. Such species have a strong tendency to accumulate dimeric phloroglucinol, besides benzophenones, benzopyrans, flavonoids and phenolic acids, metabolites whose antidepressant, antinociceptive, antimicrobial, antiproliferative and antioxidant activities are described. In view of the therapeutic potential, this work aimed to determine the main phenolic compounds present in flowers of Hypericum species native to southern Brazil (H. campestre, H. caprifoliatum, H. carinatum, H. connatum, H. linoides, H. myrianthum, H. polyanthemum and H. salvadorense) and to Peruvian Páramos (H. andinum and H. laricifolium); the supercritical CO2 extraction and analysis of the phenolic compounds of H. carinatum; the antifungal and antichemotactic activities of the lipophilic extracts from H. caprifoliatum, H. carinatum, H. linoides, H. myrianthum and H. polyanthemum. For the experiments, aerial parts in blossom were harvested (2008 - 2010). All collections were authorized by competent agencies of environmental protection. The extraction methods employed were static maceration, ultrasonic bath or supercritical CO2 (temperature = 40, 50 or 60ºC; pressure = 90, 120, 150 or 200 bar). HPLC analyses were carried out in reverse phase column (C18), isocratic system composed of acetonitrile, water and trifluoroacetic acid, and ultraviolet detection (220, 270 or 254 nm). Peaks were identified by comparison of retention times / co-injection with standards and quantified by calibration curve of the compounds. Antifungal and antichemotactic tests were performed using the broth microdilution assay and neutrophils migration inhibition method. The dimeric phloroglucinol uliginosin B (0.008 - 0.188%) and the flavonoid hyperoside (0.057 - 5.987%) were the main metabolite detected in flowers of the investigated species. Hypericum caprifoliatum and H. andinum displayed higher yields of these compounds, respectively. Japonicin A was found in seven species studied at concentrations that varied from 0.003 to 0.087% (H. myrianthum). The yield of hyperbrasilol B ranged from 0.006% in H. laricifolium to 0.011% in H. caprifoliatum. The benzopyrans (HP1 = 0.200%, HP2 = 0.225% and HP3 = 0.327%) and benzophenones (cariphenone A = 0.309% and cariphenone B = 0.062%) occurred exclusively in H. polyanthemum and H. carinatum. Maximum amounts of chlorogenic acid, isoquercitrin, quercitrin and guaijaverin were observed, respectively, in H. campestre (1.458%), H. andinum (1.161%), H. carinatum (0.231%) and H. laricifolium (0.404%). Such results provide a further support for the chemotaxonomic significance of the dimeric phloroglucinols. Temperature (40°C = 3.04%, 50°C = 2.21% and 60°C = 1.05%) and pressure (90 bar = 0.95%, 150 bar = 0.97% and 200 bar = 1.89%) critical did affect differently the yield of supercritical extract of H. carinatum. Despite lower yield in comparison to n-hexane extract (6.09%), supercritical CO2 extraction proved to be more selective than maceration. In optimal conditions (40°C, 90 bar and 180 minutes), the maximum amount of uliginosin B, cariphenone A and cariphenone B was, respectively, 162.83, 376.33 and 48.79%. Lastly, the mathematical model used in the process of supercritical extraction was properly correlated to the experimental data. Regarding the biological activities, all investigated species exhibited a broad spectrum of antifungal action as well as reduced neutrophils migration. Hypericum carinatum, H. linoides and H. myrianthum extracts presented the lowest value of minimum inhibitory concentration against Cryptococcus neoformans (MIC ≤ 15.6 μg/mL), Rhodotorula mucilaginosa (MIC ≤ 62.5 μg/mL), Candida glabrata and C. tropicalis (MIC range = 1.9 - 250 μg/mL). For these plants, the antichemotactic effect varied from 60-100% at concentrations of 0.31 to 10 μg/mL. The most active extracts were that presented high amounts of uliginosin B, japonicin A and hyperbrasilol B. Thus, the Hypericum species native to Southern Brazil show potential as source of new anti-infectives and anti-inflammatory drugs.

O objetivo do presente deste trabalho foi avaliar a toxicidade aguda, crônica e a genotoxicidade sobre E. andrei causadas por solo recém-contaminado com óleo lubrificante usado e após biorremediação por diferentes estratégias, após 22 meses, e paralelamente ao estudo de ecotoxicidade, foi conduzida uma investigação comparativa de três métodos de extração de HTP e HPA de solos para análise cromatográfica. A comparação das técnicas de extração evidenciou que para HTP, a técnica de extração acelerada por solvente-ASE foi a que melhor recuperou n-alcanos; já para as frações HRP e MCNR as técnicas soxhlet e micro-ondas-MARS não apresentaram diferenças significativas e foram melhores que ASE. Para HPA, a técnica de extração por soxhlet foi a que apresentou melhor recuperação em todos os solos. O teste de mortalidade apresentou, aos 14 dias, taxas crescentes de mortalidade de 10 6%, 20 0%, 73 25%, 93 12% e 100 0% para amostras de CONT (solo controle, sem contaminação artificial), BIOS (solo contaminado com 5% de OLU e biorremediado por bioestimulo), BIOA1 (solo contaminado com 5% de OLU e biorremediado por bioestimulo + bioaumento com adição de 10% de RSU maturado), e BIOA2 (solo contaminado com 5% de OLU e biorremediado por bioestimulo + bioaumento com adição de 10% de RSU semi-maturado) e OLU (solo contaminado com 5% de OLU), respectivamente. Aos 28 dias, entretanto, BIOS e OLU apresentaram taxas de mortalidade de 97 % 6 % e de 100 % 0 % respectivamente, valores estes significativamente superiores ao CONT. Foram observadas deformações anatômicas nos indivíduos mantidos em BIOS e OLU, assim como diminuição da biomassa em todas as amostras, evidenciando efeitos crônicos. O teste de reprodução, aos 28 dias, foram observadas grandes quantidades de indivíduos jovens nos solos biorremediados e recém-contaminado. No entanto, aos 56 dias houve uma diminuição dessas formas e o controle (CONT) exibiu uma quantidade maior de formas juvenis. O teste de densidade e viabilidade celular mostrou ser indicador sensível para toxicidade crônica apresentando queda nos solos BIOS e OLU em relação ao CONT com diferenças significativas (p <0.05). Não foram observados micronúcleos nos solos em estudo. Tal observação reforça a necessidade de testes de ecotoxicidade para avaliar a real eficácia de tecnologias de tratamento. / The aim of this study was to evaluate this acute toxicity, chronic and genotoxicity on E. andrei caused by freshly contaminated soil with used lubricating oil and after bioremediation by different strategies, after 22 months, and alongside ecotoxicity study, we conducted a comparative study of three methods of extraction and HTP HPA soil for chromatographic analysis. Comparison of extraction techniques for HTP showed that the technique of accelerated solvent extraction-ASE had the best recovery of n-alkanes, whereas for fractions and HRP MCNR soxhlet techniques and microwave-MARS and no significant differences were better than ASE. For HPA, the soxhlet extraction technique showed the best recovery in all soils. The mortality test showed , at the 14th day, growing mortality rates of 10 6% 20 0%, 73 25% 93 12% and 100 0% for samples CONT (ground control without contamination artificial ), BIOS (soil contaminated with 5% of OLU and bioremediated for biostimulation) BIOA1 (soil contaminated with 5% of OLU and bioremediated for biostimulation + bioaugmentation by adding 10% of MSW matured) and BIOA2 (soil contaminated with 5% bioremediated of OLU and for biostimulation + bioaugmentation by adding 10% of MSW semi-matured) and OLU (soil contaminated with 5% OLU), respectively. At the 28th day, however, OLU BIOS and mortality rates were 97% 6% and 100% 0%, respectively, values which are significantly higher than CONT. Anatomical deformations have been observed in individuals kept in BIOS and OLU, as well as decreased biomass in all samples, suggesting chronic effects. The reproduction test, at the 28th day, were found large quantities of juveniles in bioremediated soils and freshly contaminated soil. However, at the 56th day there was a decrease of these forms and control (CONT) exhibited a greater amount of juveniles. The >test> density and cell viability test showed to be a sensitive indicator for chronic toxicity in soils having decrease BIOS and OLU compared to CONT with significant differences (p <0.05). No micronuclei were observed in soils under study. This observation reinforces the need for ecotoxicity tests to assess the true efficacy of treatment technologies.

A extração de regras de associação (ARM - Association Rule Mining) de dados quantitativos tem sido pesquisa de grande interesse na área de mineração de dados. Com o crescente aumento das bases de dados, há um grande investimento na área de pesquisa na criação de algoritmos para melhorar o desempenho relacionado a quantidade de regras, sua relevância e a performance computacional. O algoritmo APRIORI, tradicionalmente usado na extração de regras de associação, foi criado originalmente para trabalhar com atributos categóricos. Geralmente, para usá-lo com atributos contínuos, ou quantitativos, é necessário transformar os atributos contínuos, discretizando-os e, portanto, criando categorias a partir dos intervalos discretos. Os métodos mais tradicionais de discretização produzem intervalos com fronteiras sharp, que podem subestimar ou superestimar elementos próximos dos limites das partições, e portanto levar a uma representação imprecisa de semântica. Uma maneira de tratar este problema é criar partições soft, com limites suavizados. Neste trabalho é utilizada uma partição fuzzy das variáveis contínuas, que baseia-se na teoria dos conjuntos fuzzy e transforma os atributos quantitativos em partições de termos linguísticos. Os algoritmos de mineração de regras de associação fuzzy (FARM - Fuzzy Association Rule Mining) trabalham com este princípio e, neste trabalho, o algoritmo FUZZYAPRIORI, que pertence a esta categoria, é utilizado. As regras extraídas são expressas em termos linguísticos, o que é mais natural e interpretável pelo raciocício humano. Os algoritmos APRIORI tradicional e FUZZYAPRIORI são comparado, através de classificadores associativos, baseados em regras extraídas por estes algoritmos. Estes classificadores foram aplicados em uma base de dados relativa a registros de conexões TCP/IP que destina-se à criação de um Sistema de Detecção de Intrusos. / The mining of association rules of quantitative data has been of great research interest in the area of data mining. With the increasing size of databases, there is a large investment in research in creating algorithms to improve performance related to the amount of rules, its relevance and computational performance. The APRIORI algorithm, traditionally used in the extraction of association rules, was originally created to work with categorical attributes. In order to use continuous attributes, it is necessary to transform the continuous attributes, through discretization, into categorical attributes, where each categorie corresponds to a discrete interval. The more traditional discretization methods produce intervals with sharp boundaries, which may underestimate or overestimate elements near the boundaries of the partitions, therefore inducing an inaccurate semantical representation. One way to address this problem is to create soft partitions with smoothed boundaries. In this work, a fuzzy partition of continuous variables, which is based on fuzzy set theory is used. The algorithms for mining fuzzy association rules (FARM - Fuzzy Association Rule Mining) work with this principle, and, in this work, the FUZZYAPRIORI algorithm is used. In this dissertation, we compare the traditional APRIORI and the FUZZYAPRIORI, through classification results of associative classifiers based on rules extracted by these algorithms. These classifiers were applied to a database of records relating to TCP / IP connections that aims to create an Intrusion Detection System.

Orientador: Prof. Dr. Caetano Rodrigues Miranda / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2015. / In this thesis, we explore computational materials science for energy technologies. More specifically, a multiscale computational methodology ranging from atomistic to mesoscopic methods was used to investigate the potential use of nanostructured materials for applications in: (i) hydrogen and fuel cells, (ii) rechargeable batteries, and (iii) oil recovery techniques. First principles simulations based on the Density Functional Theory were successfully employed to characterize and propose nanomaterials for hydrogen production and storage, fuel cells, and battery technologies. It was possible to understand fundamental properties that are essential to further development in these technologies, e. g. structural, electronic, catalytic and kinetic properties. The structural, energetic and electronic properties of layered metallic nanofilms of Pd, Pt and Au as catalysts for hydrogen and fuel cell applications were investigated. We have shown that Pd and Pt nanofilms are interesting systems, with improved catalytic activity for hydrogen, oxygen and ethanol. The evaluation of the electronic structure of such nanofilms shows the existence of a linear correlation between the d-band center and adsorption energies. The determination of such trends represents a significative contribution to the design of new and improved catalysts, since it is a valuable tool to predict the catalytic activity of nanofilms. Significant breakthroughs were also obtained when applying first principles calculations to battery technologies. The adsorption and di.usion properties of Li and Mg were investigated in transition metal dichalcogenide inorganic nanotubes. A high ion mobility is observed at the surface of MoS2 and WS2 nanotubes, which support the potential application of the use of such systems as additive electrode materials for high-rate battery applications. By using classical molecular dynamics calculations, the structural and di.usion properties of organic electrolytes could be determined and may help in the development of rechargeable batteries. Our simulations have demonstrated that mixture of ethylene carbonate and ethylmethyl carbonate present better di.usion properties as electrolyte in lithium ion batteries, since it is possible to obtain a good degree of dissociation associated to a good ionic conductivity. xvi Abstract In order to extent the nanoscale e.ects to the microscale, we also successfully propose a hierarchical computational protocol that combines molecular dynamics and mesoscopic lattice Boltzmann calculations. The e.ects of dispersed functionalized SiO2 nanoparticles in brine to the oil recovery process in a covered clay pore structure is explored. Molecular dynamics simulations have shown that the addition of functionalized nanoparticles to the brine solution reduces the interfacial tension between oil and brine. Followed by an increase of the contact angle. By mapping these results into lattice Boltzmann parameters, the oil displacement process in hydrophilic pore models was investigated. Our simulations indicate that the observed changes in the interfacial tension and wettability by the inclusion of SiO2 nanoparticles indeed improve the oil recovery process in a microscale, and seems to be a good alternative as injection fluids for enhanced oil recovery techniques. Thus, our proposed hierarchical computational protocol that combines molecular dynamics and lattice Boltzmann method simulations can be a versatile tool to investigate the e.ects of the interfacial tension and wetting properties on fluid behavior at both nano and micro scales. Although it is clear that the search and development of new advanced materials continues to be a key factor in energy technologies, the present thesis represent a significant contribution to understand the fundamental phenomena underlying hydrogen production and storage, fuel cells, batteries, and fossil fuel applications.

Orientadora: Profa. Dra. Ivanise Gaubeur / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / Os metais cada vez mais poluem o meio ambiente devido as intensas atividades antropogenicas. O cadmio e um metal potencialmente toxico, mesmo em baixas concentracoes, e altamente toxico para os seres humanos, plantas e animais, sendo frequentemente utilizado como indicador de poluicao em aguas. A determinacao do cadmio e geralmente realizada por metodos espectroanaliticos bem estabelecidos. Devido a complexidade das diferentes matrizes ambientais e das baixas concentracoes, algumas amostras necessitam de previa separacao e preconcentracao antes de sua deteccao. A mecanizacao do processo de extracao em ponto nuvem em sistema online permite eventual eliminacao de interferentes, reducao de reagentes utilizados, o aumento da sensibilidade e da precisao, e diminuicao do tempo de analise. Este trabalho propoe a extracao em ponto nuvem em sistema multicomutado de analise em fluxo do complexo formado entre o Cd(II) e (1-(2- piridilazo)-2-naftol) (PAN), utilizando o Triton X-114, com deteccao por espectrometria de absorcao atomica em chama com fonte continua e de alta resolucao (HR-CS FAAS). Foram avaliados alguns parametros relativos a formacao do complexo, a extracao em ponto nuvem e ao sistema multicomutado. Nas melhores condicoes de complexacao e extracao: 4,0 ml da solucao da amostra foram misturados com PAN 311,4 ¿Êmol L-1, Triton X-114 0,6% (m/v) e solucao tampao Tris/Htris+, pH 9.0, , tambem usada para inducao do ponto nuvem, obtendo um volume final de 7,0 mL. A fase rica em tensoativo foi retida em uma minicoluna empacotada com algodao hidrofobico (vazao de 2 mL min-1) e eluida com 300 ¿ÊL de HNO3 0,5 mol L-1 (vazao de 5 ml min- 1). Foi obtida uma curva analitica com faixa linear de 5 . 60 ¿Êg L-1, limite de deteccao de 0,52 ¿Êg L-1, limite de quantificacao 1,7 ¿Êg L-1, coeficiente de variacao de 1,3% (n=12) e fator de enriquecimento igual a 6,6. A frequencia analitica foi de 6 amostras h-1 / Due to intense anthropogenic activities, metal ions are among the most important causer of pollution in the environment. Cadmium even at low concentrations is known to be highly toxic for animals, plants and humans. It is often used as water pollution indicator. Several spectro analytical techniques are available for the trace cadmium. However, due to complexes matrix effects and low concentration there is the necessity of separation and preconcentration procedure before detection. The mechanization of cloud point extraction allows the efficient separation of the analyte. It reduces the amount of sample and reagents, increasing sensitivity, precision, pre-concentration factor and analysis time. This work propose the development of an analytical method by cloud point extraction of Cd(II) and 1-(2 pyridylazo)-2-naphol (PAN) complex using Triton X-114, and detection by means of high-resolution continuum source atomic absorption spectrometry Some parameters related to complex formation, cloud point extraction and multicommuted flow system were evaluated. Under best complexation and extraction conditions: PAN 311.4 mol L-1, Triton X-114 0.6% and Tris/Htris+ buffer solution, pH 9.0, used too cloud point induction, the surfactant rich phase was retained in a hydrophobic cotton packed minicolumn (flow 2 mL min-1) and eluted using 300 ìL HNO3 0.5 mol L-1 solution (flow 5 mL min-1). The analytical curve 5 ¿ 60 ìg L-1 linear range, limit of detection 0.52 ìg L-1-, limit of quantification 1.7 ìg L-1, 1.3% coefficient of variation (n=12) and enhancement factor 6.6 were obtained. The analytical frequency was 6 samples h.1.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this study, methanolic and acid methanolic extracts were prepared from the aerial parts of Leonurus sibiricus L. and six secondary metabolites were isolated: the triterpene squalene (28), the labdane-type diterpenoid leojaponin (29), the phytosterols β-sitosterol (30) and β-sitosterol glycosylated (32), the bis phthalate (2-ethylhexyl) (31) and the alkaloid leunurina (1), which are unprecedented in this species with the exception of alkaloid 1. These isolated compounds were tested to determine their antimicrobial activity and enzyme inhibition against to acetylcholinesterase (AChE) and proliloligopeptidase (POP) enzymes. The obtained results indicated moderate antimicrobial potential of the tested samples. The leojaponin diterpene (29) showed better results in the POP inhibition assay, with 72%. Regarding the assay of AChE enzyme, the metabolites tested demonstrated inhibition potential with percentages between 10-17%. Furthermore, in order to evaluate different methods of obtaining the methanolic and acid methanolic extracts, a serie of L. sibiricus extracts were prepared to compare yields, chromatographic profile and biological activities thereof. According to the observed results, the highest yield was obtained by hot extraction using reflux method and MeOH/HCl 1% as an extraction solvent (EB q-MeOH +, 21% yield). All acid extracts showed greater potential for enzyme inhibition, with the highest percentage obtained for the extracts from extraction assisted by ultrasound EB CHII-MeOH+ and CHI-MeOH+ (sonoreator like cup horn) and EB USII-MeOH+ (ultrasonic bath), with 91, 80 and 84% inhibition of POP enzyme, respectively. Considering the AChE, the highest percentages of inhibition were also obtained with extracts prepared by ultrasound technology (EB USI-MeOH and USI-MeOH+ with 34 and 38% of AChE inhibition, respectively). Moreover, it was carried out the extraction of essential oil from the fresh aerial parts of L. sibiricus to determine their chemical composition and biological activity. Three main constituents of the oil were identified: trans-caryophyllene (31.7%), α-humulene (18.53%) and γ-muuruleno (19.12%). The oil did not show satisfactory results for its biological activity in all performed tests. / No presente trabalho foram preparados os extratos metanólico e metanólico ácido das partes aéreas de Leonurus sibiricus L. e isolados seis metabólitos secundários: o triterpeno esqualeno (28), o diterpeno do tipo labdano leojaponina (29), os fitoesteróis β-sitosterol (30) e β-sitosterol glicosilado (32), o ftalato de bis (2-etilexila) (31) e o alcaloide leonurina (1), inéditos nesta espécie com excessão do alcaloide 1. Estes compostos isolados foram testados a fim de se determinar suas atividades antimicrobiana e de inibição enzimática frente às enzimas acetilcolinesterase (AChE) e prolil oligopeptidase (POP). Os resultados obtidos indicaram moderado potencial antimicrobiano das amostras testadas. O diterpeno leojaponina (29) apresentou melhor resultado no ensaio de inibição da POP, com 72%. Com relação ao ensaio de inibição da enzima AChE, os metabólitos testados demonstraram um potencial de inibição com percentuais entre 10-17%. Além disso, objetivando-se avaliar diferentes métodos de obtenção dos extratos brutos metanólico e metanólico ácido foram preparados uma série de extratos de L. sibiricus a pequena escala a fim de se comparar rendimentos, perfis cromatográficos e atividades biológicas dos mesmos. De acordo com os resultados observados, o maior rendimento foi obtido através da extração a quente utilizando refluxo e MeOH/HCl 1% como solvente de extração (EB q-MeOH+; com 21% de rendimento). Todos os extratos ácidos apresentaram maior potencial de inibição enzimática, sendo os maiores percentuais obtidos para os extratos provenientes de extrações asistidas por ultrassom EB CHII-MeOH+ e CHI-MeOH+ (sonoreator do tipo cup horn ) e USII-MeOH+(banho ultrassonico), com 91, 80 e 84% de inibição da enzima POP, respectivamente. Em relação a AChE, os maiores percentuais de inibição também foram obtidos com os extratos preparados por tecnologia de ultrassom (EB USI-MeOH e USI-MeOH+ com 34 e 38% de inibição da AChE, respectivamente). Realizou-se ainda a extração do óleo essencial das partes aéreas frescas de L. sibiricus a fim de determinar sua composição química e atividade biológica. Foram identificados três constituintes principais do óleo: trans-cariofileno (31,7%), α-humuleno (18,53%) e γ-muuruleno (19,12%). O óleo não apresentou resultados satisfatórios quando a sua atividade biológica, em todos os testes realizados.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The fish is a major source of protein for human consumption, among its many species is the croaker (Micropogonias furnieri), it has low commercial value and can be used for food production.This study aimed to evaluate the use of beef and fish (Micropogonias furnieri) in a sausage with replacing fat with protein isolated from fish waste evaluating its stability with the use of lipid extract of marcela (Achyrocline satureioides) as a natural antioxidant. Marcela extract was evaluated by its content of phenolic compounds, flavonoids and antioxidant capacity by inhibiting DPPH (IC50%) that was equal to 0.1382 mg / ml and correlation coefficient R2 = 0.9955. The two independent variables were concentrations of fish protein isolate and concentration of natural antioxidant marcela (Achyrocline satureioides). The ranges of variation between the bottom and top of each variable were determined by following indications from the literature. The physical-chemical products were composed of moisture, protein, ash, fat, pH, TBARS, color and texture objectively. Tests of acceptance the products were determined by analyzing the sensory acceptability test and purchase trends. Analyses were performed at 0, 7, 14, 21, 28 and 35 days of storage along with microbiological analysis. The results obtained in the composition of the productsare in accordance to the required by Brazilian law ,with respect to color ,this is colored with a lighter shade , due to lower haem pigment content in fish than red meat . The pH values were around 6.47 and 6.93 as expected emulsified sausages. The EtOH extract hydro-efficiency in inhibiting lipid oxidation of sausage. The values obtained coagulase-positive staphylococci, Salmonella, total coliforms and fecal coliforms are found with values below the limits set by legislation. The rate of acceptability (% IA) for the attributes, aroma, flavor and texture of the products were above 70%, but the color of the product for the treatment with 11% of fish protein isolate showed unsatisfactory values. We conclude that it is possible to prepare sausage meat of fish of low commercial value by replacing fat with protein isolated from fish waste and extract of marcela as natural antioxidant, obtaining - if a product with low lipid content, high content protein and can be regarded as a product "light." / O pescado uma das principais fontes de proteínas na alimentação humana, dentre suas diversas espécies está à corvina (Micropogonias furnieri), esta possui baixo valor comercial, podendo ser utilizada para a produção de alimentos. O presente estudo teve por objetivo avaliar a utilização da carne de pescado (Micropogonias furnieri) em um embutido emulsionado com substituição da gordura por isolado protéico de resíduo de pescado avaliando sua estabilidade lipidica com a utilização de extrato de marcela (Achyrocline satureioides) como antioxidante natural. O extrato de marcela foi avaliado através da sua quantidade de Fenólico Totais, Flavonóides Totais e a capacidade antioxidante através da inibição do radical DPPH (IC50%) que apresentou valor igual a 0,1382mg/ml e coeficiente de correlação R2=0,9955. As duas variáveis independentes analisadas foram concentrações de isolado protéico de pescado e concentração de antioxidante natural marcela (Achyrocline satureioides). As faixas de variação entre o limite inferior e o superior de cada variável foram determinadas seguindo-se indicações da literatura. As análises físico-químicas dos embutidos foram compostas por umidade, proteínas, cinzas, gordura, pH, TBARS, cor e textura objetiva. Os testes de aceitabilidade produtos foram determinados através da análise sensorial pelo teste de aceitabilidade e tendência de compra. As análises foram realizadas nos 0, 7º, 14º, 21º, 28º e 35º dias de armazenamento. Os resultados obtidos na composição centesimal dos produtos estão de acordo com o exigido pela legislação brasileira, com relação à cor, este apresenta uma coloração com uma tonalidade mais clara, devido ao menor conteúdo de pigmentos heme no peixe do que na carne vermelha. Os valores obtidos de pH ficaram em torno de 6,47 e 6,93 dentro do esperado para produtos embutidos emulsionados. O extrato hidro-etanólico mostrou eficiência na inibição da oxidação lipidica do embutido emulsionado. Os valores obtidos Staphylococcus coagulase positiva; Samonella e Coliformes totais encontra-se com valores inferiores aos limites estabelecidos pela legislação. Os índices de aceitabilidade (IA%) para os atributos, aroma, sabor e textura dos produtos foram superiores a 70%, no entanto a cor do produto para o tratamento com 11% de isolado protéico de pescado apresentou valores insatisfatórios. Conclui-se que é possível elaborar embutido emulsionado a base de carne de pescado com substituição de gordura por isolado protéico de resíduo de pescado e extrato de marcela como antioxidante natural, obtendo-se um produto com baixo teor lipidico, alto teor de proteína e que pode ser considerado um produto light .

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this study, was optimization an analytical method for identification and quantification method of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in surface water and hospital effluent samples. High Performance Liquid Chromatography with Fluorescence Detection (HPLC-FLD), assisted by Solid Phase Extraction (SPE) and Dispersive Liquid-Liquid Microextraction (DLLME), was used. For SPE, the use of organic modifiers was necessary owing to the low solubility of PAHs, and employed 20% of acetonitrile as such. Factorial design was applied and the best results were: pH 5 for the samples and washing water. The SPE method was validated in Chromabond® C18 ec cartridges and recoveries ranged from 92.0 to 100.2% (RSD 0.2 to 5. 0%). The highest concentrations of PAHs using SPE were found in surface waters from the water course crossing the UFSM Campus (5.4 to 21.5 μg L-1). Using DLLME optimized by design of experiments, the best conditions were: pH 7, 0.2 mol L-1 NaCl, 100 μL of extractor solvent (carbon tetrachloride) and 500 μL of disperser solvent (acetone). The DLLME method was validated, providing recoveries ranging from 77.2 to 100.6% (RSD 0.9 to 10.2%) for surface water and 72.7 to 100.3% (RSD 1.9 to 8.9%) for hospital effluent samples. Using DLLME, the highest concentrations of PAHs were found in surface water samples (3.2 to 19.7 μg L-1). Employing both SPE and DLLME, the concentration of anthracene and pyrene were below the limit of quantification in all sampling points. By the environmental risk assessment naphthalene, 1-methylnaphthalene and phenanthrene showed moderate environmental risk. High environmental risk was found for fluorene, anthracene and pyrene. Heterogeneous photocatalysis and ozonation was examined as remediation method. A jacketed stirred tank reactor and ultraviolet irradiation were used for photocatalysis with TiO2 supported on polydimethylsiloxane. Owing to the low solubility of PAHs, it was necessary the addition of acetonitrile to the solutions (5% in aqueous solution, and 10% in surface water and hospital effluent). A factorial design was applied and the best rates of degradation was set as pH 9 and 35 °C (aqueous solution), and pH 7 and 30 °C (surface water and hospital effluent). First order kinetics was observed for photocatalytic degradation of PAHs in aqueous solution, and, zero order, in hospital effluent and surface water. The photocatalytic degradation subproducts were identified for anthracene, phenanthrene and naphthalene by GC-MS and the fragmentation routes were proposed. Semi-batch column type reactor was used by the ozonation. The best degradation rates of the analytes, in aqueous solution and in real samples, were observed at pH 9. The ozonation kinetics showed a first-order reaction for all samples and degradation times ranging from 5 to 15 minutes. / Neste trabalho fez-se a otimização de método analítico para identificação e quantificação de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) em amostras de águas superficiais e efluente hospitalar. Empregou-se Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detecção por Fluorescência (HPLC-FLD), Extração em Fase Sólida (SPE) e Microextração Líquido-Líquido Dispersiva (DLLME). Para a SPE, investigou-se o uso de modificadores orgânicos, devido a baixa solubilidade dos HPAs, e empregou-se 20% de acetonitrila como tal. Aplicou-se planejamento fatorial e os melhores resultados foram: pH 5 para amostras e água de lavagem. O método de SPE foi validado em cartuchos Chromabond® C18 ec e as recuperações variaram de 92,0 a 100,2% (RSD 0,2 a 5,0%). As maiores concentrações de HPAs, com SPE, foram em amostras de águas superficiais do córrego do Campus da UFSM (5,4 a 21,5 μg L-1). Para a DLLME, otimizada por planejamento de experimentos, as condições ótimas foram: pH 7, 0,2 mol L-1 de NaCl, 100 μL de solvente extrator (tetracloreto de carbono) e 500 μL de solvente dispersor (acetona). O método de DLLME foi validado e as recuperações variaram 77,2 a 100,6% (RSD de 0,9 a 10,2%) para amostras de água superficiais e, de 72,7 a 100,3% (RSD de 1,9 a 8,9%), para amostras de efluente hospitalar. As maiores concentrações de HPAs, por DLLME, obtiveram-se em amostras de águas superficiais (3,2 a 19,7 μg L-1). Empregando-se SPE e DLLME, as concentrações de antraceno e pireno ficaram abaixo do limite de quantificação em todos os pontos de amostragem. Na avaliação de risco ambiental, naftaleno, 1-metilnaftaleno e fenantreno apresentaram risco ambiental moderado. Alto risco ambiental foi evidenciado para fluoreno, antraceno e pireno. Como método de remediação aplicou-se fotocatálise heterogênea e ozonização. Na fotocatálise, empregou-se reator tanque agitado termostatizado, radiação ultravioleta e TiO2 suportado em polidimetilsiloxano. Devido à baixa solubilidade fez-se necessária a adição de acetonitrila à solução de HPAs (5% em solução aquosa e 10% em água superficial e efluente hospitalar). Aplicou-se planejamento fatorial e as melhores taxas de degradação obtiveram-se com pH 9 e 35 °C (solução aquosa) e, pH 7 e 30 °C (águas superficiais e efluente hospitalar). Foi observada cinética de primeira ordem para a degradação fotocatalítica dos HPAs em solução aquosa e de ordem zero em amostras de efluente hospitalar e águas superficiais. Os subprodutos de degradação fotocatalítica de antraceno, fenantreno e naftaleno foram identificados por GC-MS e propuseram-se rotas de fragmentação. Empregou-se um reator tipo coluna de semi-batelada no processo de ozonização de HPAs. As melhores taxas de degradação dos analitos em solução aquosa e em amostras reais foram observadas em pH 9. O estudo cinético evidenciou reações de primeira ordem para todas as amostras estudadas e os tempos de degradação variaram de 5 a 15 minutos nas condições otimizadas.