Com o intuito de viabilizar, ambiental e economicamente, a mineralização de substâncias fenólicas presentes em águas e efluentes, foram estudadas as moléculas do timol (C10H14O TOH, a 200 mg L-1) e do bisfenol-A (C15H16O2 BPA, a 25 mg L-1) utilizando Processos Oxidativos Avançados (POA), no caso, ozônio (O3), radiação ultravioleta (UV) e peróxido de hidrogênio (H2O2) que, quando combinados, ou em condições específicas, promovem a geração de radicais hidroxila (OH), um poderoso oxidante. O sistema de tratamento utilizado foi desenvolvido no próprio Laboratório de Tratamento de Resíduos do CENA/USP. O TOH e o BPA foram submetidos a tratamento em pH 3 e 11, com O3 (1,98 g h-1) e UV (0, 8 e 32 watts). Adicionalmente, o TOH foi tratado também com H2O2 (0, 1.176 e 2.352 mg), totalizando 18 tratamentos para o TOH e 6 para o BPA. A eficiência dos tratamentos foi avaliada a partir da porcentagem de remoção do carbono orgânico total (TOC). Para ambas as moléculas, a combinação 1,98 g h-1 de O3, 32 watts UV e ausência de H2O2, em pH 3, apresentou os melhores resultados de conversão de TOC a CO2, especificamente 99,6 ± 0,6% em 90 minutos para o timol e 93,9 ± 0,6% de mineralização de bisfenol-A em 60 minutos de tratamento. Este tratamento foi então reproduzido no resíduo de timol gerado pelos laboratórios do CENA/USP e o resultado obtido foi de 92,64 ± 1,2%, um pouco inferior ao obtido para a solução de TOH, provavelmente devido à presença de outras substâncias. As soluções (TOH e BPA) e o resíduo (TOH) tratados foram submetidos à análise de fenóis totais, obtendo-se resultados inferiores ao exigido (0,5 mg L-1 de fenóis totais) pelas resoluções CONAMA 357/2005 e 397/2008 para a disposição em corpos hídricos. Realizaram-se também ensaios de toxicidade com os organismos Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna e Hydra attenuata (que representam os distintos níveis tróficos da cadeia alimentar), que evidenciaram redução da toxicidade das soluções de TOH e BPA após tratamento, sendo que o mesmo não ocorreu para o resíduo de timol, provavelmente devido à sua constituição. Os resultados indicam que o tempo de tratamento seria uma variável importante a ser estudada no tratamento dos resíduos de TOH gerados nos laboratórios do CENA/USP. Os POA (O3/UV e O3/UV/H2O2) propostos no presente trabalho mostraram-se uma alternativa adequada, eficiente e com custos competitivos em relação a outras tecnologias no tratamento destes compostos fenólicos / In order to facilitate, environmentally and economically the mineralization of phenolic substances present in water and wastewater, a study was carried out with the molecules of thymol (C10H14O TOH, in a concentration of 200 mg L-1) and bisphenol-A (C15H16O2 BPA, in a concentration of 25 mg L-1) using Advanced Oxidation Processes (AOP). The AOP used were ozone (O3), ultraviolet radiation (UV) and hydrogen peroxide (H2O2) which, when combined or in specific conditions, promote a hydroxyl radicals (OH) formation, a powerful oxidant. The line system used was developed in the Residues Treatment Laboratory at CENA/USP. The TOH and BPA were submitted to the treatment at pH 3 and 11, with O3 (1.98 g h-1) and UV (0.8 and 32 watts). Additionally, the TOH was also treated with H2O2 (0, 1,176 and 2,352 mg), totalizing 18 treatments for TOH and 6 for BPA. The treatments efficiency was assessed by the percentage of total organic carbon (TOC) removed. For both molecules, the combination of 1.98 g h-1 of O3, 32 watts of UV and absence of H2O2, at pH 3, showed the best conversion of TOC to CO2, specifically 99.6 ± 0.6% of TOH in 90 minutes and 93.9 ± 0.6% of BPA in 60 minutes of treatment. This treatment was reproduced in the TOH residue generated by the CENA/USP laboratories. The TOC removal was 92.6 ± 1.2%, slightly lower than that obtained for the solution of TOH, probably due to the presence of other substances. The solutions (BPA and TOH) and the residue (TOH) treated were submitted to the total phenols analysis, resulting in values lower than demanded (0.5 mg L-1 of total phenols) by the law in force (CONAMA 357/2005 and 397/2008), which regulates the discharge of wastewater in the environment. We carried out also toxicological tests with the organisms Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna and Hydra attenuate (representing species in different levels of the food chain). The toxicity of solutions (TOH and BPA) decreased after treatment, but the same results were not observed in the TOH residue, probably due to its composition. The results show that treatment time is an important variable that should be studied for treatment of TOH residue generated in the CENA/USP laboratories. The AOP (O3/UV and O3/UV/H2O2) proposed showed up as a suitable alternative in terms of efficiency and cost-competitive when compared with other technologies to treatment of these phenolic compounds

Espécies reativas de oxigênio (EROs) são produzidas normalmente durante o metabolismo de organismos aeróbios. Fungos degradadores de lignina geram estas espécies também no processo de degradação da lignina. As espécies de fungos bioluminescentes Gerronema viridilucens e Mycena lucentipes foram utilizadas para se estabelecer possível dependência entre intensidade de bioluminescência, viabilidade celular e atividades das enzimas de defesa antioxidante e ligninolíticas nos micélios e corpos de frutificação. Verificou-se o efeito de espécies causadoras de estresse químico (metais e fenóis) na emissão de luz, viabilidade celular, defesas antioxidantes e enzimas de respiração celular no fungo bioluminescente G. viridilucens, com o objetivo de conectar a inibição da bioluminescência com danos oxidativos ao organismo. Constatou-se que diferentes espécies de fungos bioluminescentes podem apresentar características diferentes quanto à emissão de luz e proteção antioxidante. Diferenças na intensidade e variação temporal da emissão de luz de diferentes espécies foram observadas nos corpos de frutificação e também no micélio. Isto foi revelado pela irregularidade do perfil de luz reprodutível para a espécie M. lucentipes, ao contrário do observado para G. viridilucens. A viabilidade celular de ambas as espécies varia com o tempo, sendo que no caso de G. viridilucens seu perfil é similar ao da bioluminescência. Os ensaios enzimáticos indicam maior atividade no micélio dos fungos do que nos corpos de frutificação, provavelmente pela função específica reprodutora do corpo de frutificação, enquanto a atividade metabólica do fungo está concentrada no micélio. As enzimas ligninolíticas também apresentam atividade baixa nas culturas estudadas, provavelmente por serem enzimas de degradação extracelulares. O fato de ambas viabilidade celular e bioluminescência do micélio serem reduzidas na presença dos metais (cobre e cádmio) e fenóis (fenol e 2,4,6-triclorofenol) testados atesta a interrelação entre atividade luminogênica e injúria oxidativa aos fungos. Os metais parecem afetar mais negativamente as defesas antioxidantes dos fungos do que os fenóis, os quais possivelmente são eliminados pela atividade da glutationa S-transferase (GST), sem também afetar as demais defesas antioxidantes. No conjunto, estes resultados possibilitam estabelecer uma relação metabólica entre abatimento da bioluminescência e as defesas antioxidantes do organismo. No caso dos metais, os sistemas de defesa antioxidante envolvendo a glutationa são bastante importantes, tanto para eliminar peróxidos produzidos na presença de cobre, como na quelação de cádmio pela glutationa. Sob condições normais, a bioluminescência, defesas antioxidantes e respiração celular do organismo estariam funcionando e o NAD(P)H seria mobilizado por todos estes sistemas. Quando o fungo é submetido ao estresse químico, o fluxo de NAD(P)H seria desviado da bioluminescência para sustentar prioritariamente as defesas antioxidantes e a respiração celular, essenciais para a proteção, manutenção e reprodução do organismo / Reactive Oxygen Species (ROS) are normally produced during the metabolism of aerobic organisms. Ligninolitic fungi also produce these oxidizing species also during the lignin degradation process. The bioluminescent species Gerronema viridilucens and Mycena lucentipes were studied aiming to establish a correlation between the temporal profiles of bioluminescence, cellular viability and antioxidant defense enzymes and ligninolitic enzymes in mycelium and fruiting bodies. Chemical toxicants such as metals and phenols were here found to affect light emission, cellular viability, antioxidant defenses and cellular respiration enzymes when administered to G. viridilucens, thereby attesting a metabolic connection between bioluminescence inhibition and fungal oxidative damage. Different species of fungi exhibit different characteristics linked to light emission and antioxidant defenses. Differences in light emission displayed by different species do not resume to fruiting bodies, but the light profile and intensity can also vary in the mycelia. This may explain the irreproducibility of the light profile from M. lucentipes, differently to that observed with G. viridilucens. The cellular viability of both species varies with time, G. viridilucens profile being similar to the time course of bioluminescence. The enzymatic data pointed to higher activities in mycelium than in fruiting bodies, probably due to a main reproductive function of the latter, whereas the metabolic activities are prevalent in the mycelium. Ligninolytic enzymes exhibit low activities in the extracts of fungus samples, probably because they are extracellular degradation enzymes. The inhibition effect of phenols and metals (copper and cadmium) on mycelium viability reinforces the notion that cellular oxidative damage hampers bioluminescence emission. Redox active (copper) and heavy metals (cadmium) were found to display higher impact on antioxidant defenses than phenols (phenol and 2,4,6-trichlorophenol), which are expected to be promptly metabolized and excluded by principally glutathione S-transferase (GST). Notably, a metabolic correlation between bioluminescence inhibition and antioxidant defenses was unveiled by the present work. Regarding the metals, glutathione was found to be a crucial antioxidant, both to eliminate peroxides when in the presence of copper, and to act as a cadmium chelating agent. Under normal conditions, the bioluminescence system, the antioxidant defenses and the cellular respiration sets cooperate through the common demand of reducing power of NAD(P)H. Under chemical stress, the NAD(P)H flux would be deviated from bioluminescence, to principally sustain the antioxidant defenses and cellular respiration, essential for the protection, maintenance and reproduction of the organism.

Orientador: Giuseppina Pace Pereira Lima / Banca: João Domingos Rodrigues / Banca: Denise Laschi / Banca: Terezinha Rangel Câmara / Banca: José Luis Mosca / Abstract: Beehive ginger inflorescences have yellow bracts when they are young, which are ornamental and are specially used in gardening projects and as cut flowers. However, there are crop management and postharvest factors that affect the expansion of the species. So, the objective of this work was to study some physiological postharvest aspect of beehive ginger inflorescences grown in the lower middle São Francisco river basin. Flower stems just harvested were submitted to different treatments (distilled water; 75 mg L-1 of silver nitrate - AgNO3; 1000 mg L-1 of cobalt chloride - CoCl2; 5 mg L-1 de GA3 - Progibb® and 10 mg L-1 of 6-benzylamino purine - BAP), in an environment with controlled temperature and humidity, for 15 days. The longevity was monitored from non-destructive analysis (grading scale, fresh weight, consumption and pH of the preservative solution) as well as destructive ones (peroxidase and polyphenol oxidase activity, total soluble and reducing carbohydrates, phenols, putrescine, spermine and spermidine content). The non-destructive analysis showed that the beehive ginger stems treated with gibberelin and silver nitrate presented a better visual aspect according to the grading scale, the ones treated with AgNO3 absorbed a greater volume of the solution during the experimental period, while the ones treated with silver nitrate and BAP had a greater fresh weight. The smallest variation of the preservative solution pH took place with the treatments containing the plant regulators. The destructive analysis revealed that the inflorescences maintained in preservative solutions with gibberelin and distilled water kept their stocks of total soluble sugars for 3 days longer than the stems submitted to the other treatments. The contents of reducing sugars increased 7 considerably in inflorescences treated with cytokinin. The BAP promoted alterations in the activity of the... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Com o intuito de viabilizar, ambiental e economicamente, a mineralização de substâncias fenólicas presentes em águas e efluentes, foram estudadas as moléculas do timol (C10H14O TOH, a 200 mg L-1) e do bisfenol-A (C15H16O2 BPA, a 25 mg L-1) utilizando Processos Oxidativos Avançados (POA), no caso, ozônio (O3), radiação ultravioleta (UV) e peróxido de hidrogênio (H2O2) que, quando combinados, ou em condições específicas, promovem a geração de radicais hidroxila (OH), um poderoso oxidante. O sistema de tratamento utilizado foi desenvolvido no próprio Laboratório de Tratamento de Resíduos do CENA/USP. O TOH e o BPA foram submetidos a tratamento em pH 3 e 11, com O3 (1,98 g h-1) e UV (0, 8 e 32 watts). Adicionalmente, o TOH foi tratado também com H2O2 (0, 1.176 e 2.352 mg), totalizando 18 tratamentos para o TOH e 6 para o BPA. A eficiência dos tratamentos foi avaliada a partir da porcentagem de remoção do carbono orgânico total (TOC). Para ambas as moléculas, a combinação 1,98 g h-1 de O3, 32 watts UV e ausência de H2O2, em pH 3, apresentou os melhores resultados de conversão de TOC a CO2, especificamente 99,6 ± 0,6% em 90 minutos para o timol e 93,9 ± 0,6% de mineralização de bisfenol-A em 60 minutos de tratamento. Este tratamento foi então reproduzido no resíduo de timol gerado pelos laboratórios do CENA/USP e o resultado obtido foi de 92,64 ± 1,2%, um pouco inferior ao obtido para a solução de TOH, provavelmente devido à presença de outras substâncias. As soluções (TOH e BPA) e o resíduo (TOH) tratados foram submetidos à análise de fenóis totais, obtendo-se resultados inferiores ao exigido (0,5 mg L-1 de fenóis totais) pelas resoluções CONAMA 357/2005 e 397/2008 para a disposição em corpos hídricos. Realizaram-se também ensaios de toxicidade com os organismos Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna e Hydra attenuata (que representam os distintos níveis tróficos da cadeia alimentar), que evidenciaram redução da toxicidade das soluções de TOH e BPA após tratamento, sendo que o mesmo não ocorreu para o resíduo de timol, provavelmente devido à sua constituição. Os resultados indicam que o tempo de tratamento seria uma variável importante a ser estudada no tratamento dos resíduos de TOH gerados nos laboratórios do CENA/USP. Os POA (O3/UV e O3/UV/H2O2) propostos no presente trabalho mostraram-se uma alternativa adequada, eficiente e com custos competitivos em relação a outras tecnologias no tratamento destes compostos fenólicos / In order to facilitate, environmentally and economically the mineralization of phenolic substances present in water and wastewater, a study was carried out with the molecules of thymol (C10H14O TOH, in a concentration of 200 mg L-1) and bisphenol-A (C15H16O2 BPA, in a concentration of 25 mg L-1) using Advanced Oxidation Processes (AOP). The AOP used were ozone (O3), ultraviolet radiation (UV) and hydrogen peroxide (H2O2) which, when combined or in specific conditions, promote a hydroxyl radicals (OH) formation, a powerful oxidant. The line system used was developed in the Residues Treatment Laboratory at CENA/USP. The TOH and BPA were submitted to the treatment at pH 3 and 11, with O3 (1.98 g h-1) and UV (0.8 and 32 watts). Additionally, the TOH was also treated with H2O2 (0, 1,176 and 2,352 mg), totalizing 18 treatments for TOH and 6 for BPA. The treatments efficiency was assessed by the percentage of total organic carbon (TOC) removed. For both molecules, the combination of 1.98 g h-1 of O3, 32 watts of UV and absence of H2O2, at pH 3, showed the best conversion of TOC to CO2, specifically 99.6 ± 0.6% of TOH in 90 minutes and 93.9 ± 0.6% of BPA in 60 minutes of treatment. This treatment was reproduced in the TOH residue generated by the CENA/USP laboratories. The TOC removal was 92.6 ± 1.2%, slightly lower than that obtained for the solution of TOH, probably due to the presence of other substances. The solutions (BPA and TOH) and the residue (TOH) treated were submitted to the total phenols analysis, resulting in values lower than demanded (0.5 mg L-1 of total phenols) by the law in force (CONAMA 357/2005 and 397/2008), which regulates the discharge of wastewater in the environment. We carried out also toxicological tests with the organisms Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna and Hydra attenuate (representing species in different levels of the food chain). The toxicity of solutions (TOH and BPA) decreased after treatment, but the same results were not observed in the TOH residue, probably due to its composition. The results show that treatment time is an important variable that should be studied for treatment of TOH residue generated in the CENA/USP laboratories. The AOP (O3/UV and O3/UV/H2O2) proposed showed up as a suitable alternative in terms of efficiency and cost-competitive when compared with other technologies to treatment of these phenolic compounds

Óleos contendo alta proporção de ácidos graxos ômega-3 (n-3 FA) têm sido aplicados na formulação de alimentos ou comercializados como suplementos, com a finalidade de reduzir o risco cardiovascular, principalmente devido aos seus efeitos hipotriglicêmicos e anti-inflamatórios. No entanto, a susceptibilidade à oxidação dos n-3 FA é elevada, levando à formação de vários produtos secundários, incluindo alguns tóxicos e potencialmente aterogênicos. Por esta razão, compostos naturais com propriedades antioxidantes têm sido investigados com o objetivo de melhorar a estabilidade oxidativa dos óleos com alta proporção de n-3 FA. Neste estudo, avaliou-se a capacidade antioxidante de dois compostos naturais (ácido sinápico e hidrato de rutina) utilizando-se um modelo acelerado para oxidar os óleos. Foram combinados cinco indutores (Temperatura; Ferro- Fe2+; 2,2\'-Azobis dicloridrato de 2-amidinopropano - AAPH; ascorbil palmitato - AP e 2,2\'-azobis -2,4-dimetilvaleronitrilo - AMVN) em um delineamento fatorial (25-1) com ½ fração de \"resolução V\" para acelerar a oxidação de três óleos (linhaça, Echium e peixe) contendo diferentes fontes de n-3 FA: ácido α-linolênico (ALA), ácido estearidônico (SDA) e ácido eicosapentaenóico (EPA) + ácido docosahexaenóico (DHA), respectivamente. Não houve diferença entre os marcadores de oxidação (LOOH e TBARS) estimados pelos modelos e os valores observados experimentalmente. Os indutores AMVN e Fe2+ foram os principais fatores responsáveis pelo aumento da concentração de TBARS. Os valores dos marcadores oxidativos obtidos 48 h após a indução foram semelhantes ou superiores àqueles observados nas amostras oxidadas a 60°C por 15 dias, sendo ambos maiores que os valores observados nas amostras de óleo frescas. Entre os compostos voláteis formados pela oxidação de diferentes fontes de n-3 FA, (E, E) 2,4 -heptadienal, (E, E) 2,4-decadienal, decanal, undecanal e (E) -2-undecenal foram identificados em todas as amostras, podendo ser utilizados como marcadores oxidativos mais específicos. Utilizando o modelo de oxidação acelerada, o hidrato de rutina melhorou a estabilidade oxidativa do óleo de peixe, provavelmente devido à presença de grupos catecol em sua estrutura química. Este estudo contribuiu para que ensaios mais rápidos fossem realizados na avaliação do efeito antioxidante de novas moléculas aplicadas em óleos funcionais comestíveis. / Oils containing a high proportion of omega-3 fatty acids (n-3 FA) have been used in the formulation of foods or sold as supplements, aiming to reduce cardio-vascular risks, mainly due to their hypotriglycemic and anti-inflammatory effects. However, n-3 FA are highey susceptible to oxidation, leading to the formation of several products, including some toxic and potentially atherogenic. For this reason, natural products with antioxidant properties have been investigated to improve the oxidative stability of oils with a high proportion of n-3 FA. This study evaluated the antioxidant capacity of two natural compounds (sinapic acid and rutin hydrate), using an accelerated model to oxidize the oils. Five inducers were combined (Temperature, Iron-Fe2+, 2,2\'-Azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride-AAPH, Ascorbyl palmitate-AP and 2,2\'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile-AMVN) in a factorial design (25-1) ½ fraction of \"resolution V\" to accelerate the oxidation of three oils (flaxseed, Echium and fish) containing different sources of n-3 FA: α-linolenic acid (ALA), stearidonic acid (SDA) and eicosapentaenoic acid (EPA) + docosahexaenoic acid (DHA), respectively. There was no difference between the oxidation markers (LOOH and TBARS) estimated by the regression models and the values experimentally observed. The inducers AMVN and Fe2+ were the main factors responsible for the increase of TBARS concentration. The values of the oxidation markers obtained 48h after the induction were similar to or higher than those obtained when the samples were oxidized at 60°C for 15 days, both being more elevated than the values observed in the fresh oils. Among the volatile compounds formed by the oxidation of different sources of n-3 FA, (E, E) 2,4-heptadienal, (E, E) 2,4-decadienal, decanal, undecanal and (E)-2-undecenal were identified in all samples, and could be used as more specific oxidation markers. Using the accelerated model, rutin hydrate improved the oxidative stability of fish oil, probably due to the presence of catechol groups in its chemical structure. This study showed that faster anays could be performed to evaluate the antioxidant effect of new molecules applied on edible functional oils.

A invasibilidade do capim-annoni-2 em agroecossistemas tem sido atribuída as suas características biológicas e relações ecológicas. A ecologia da germinação da espécie e a interação alelopática são pouco compreendidas. Este trabalho objetivou determinar a influência de fatores ambientais na germinação, a fitotoxicidade de extratos de capim-annoni-2, identificar e quantificar aleloquímicos fenólicos presentes em suas frações, determinar a influência da degradação da fitomassa e do solo na fitotoxicidade do extrato aquoso, monitorar a degradação dos compostos presentes nos extratos e identificar e quantificar aleloquímicos no solo de área contaminada. Foram realizados experimentos em laboratório utilizando materiais coletados a campo. As sementes germinaram em temperaturas constantes de 15 até 40 °C, mas as percentagens de germinação foram superiores a 94 % apenas em temperaturas alternadas. A exposição à luz aumentou a frequência de plântulas normais. A germinação aumentou com incremento no potencial de água e o número de plantas normais diminuiu com aumento na concentração de cloreto de sódio. A maior taxa de emergência foi observada com as sementes colocadas na superfície do solo, enquanto que nenhuma emergência ocorreu a 4 cm. Foram identificados e quantificados nove compostos fenólicos com potencial aleloquímico nas frações dos extratos de capim-annoni-2: ácido caféico, ácido cumárico, ácido ferúlico, ácido gálico, ácido vanílico, catequina, epicatequina, resveratrol e rutina. A ordem decrescente de fitotoxicidade geral dos extratos brutos no desenvolvimento de plântulas de trigo e alfafa foi acetato de etila, metanólico, aquoso e hexânico. Foi identificada correlação inversamente proporcional entre concentração de ácido vanílico e comprimento de radícula e total de plântulas de alfafa. A simulação da degradação da fitomassa e do solo ocasionou aumento na fitotoxicidade dos extratos sobre a germinação e o desenvolvimento de plântulas, comprovando a liberação dos aleloquímicos e a influência do solo no aumento de sua fitotoxicidade. Extratos etéreos da fitomassa e do solo incubados apresentaram modificações em seus respectivos cromatogramas do primeiro até o sétimo dia de incubação, enquanto a mistura de fitomassa + solo apresentou maiores modificações apenas entre o primeiro e o terceiro dia de degradação. Foram identificados quatro compostos fenólicos com potencial aleloquímico no solo da área infestada com capim-annoni-2: ácido cumárico, ácido ferúlico, catequina e epicatequina. A concentração destes compostos foi maior na superfície do solo e horizontalmente próximo às plantas de capim-annoni-2, evidenciando associação entre as concentrações dos aleloquímicos com a proximidade da planta. / The invasiveness of South African lovegrass in agroecosystems has been attributed to its biological characteristics and the ecological relations. The ecology of species germination and allelopathic interaction are poorly understood. The objective of this work was to determine the influence of environmental factors on germination, phytotoxicity of South African lovegrass extracts, to identify and quantify phenolic allelochemicals present in their fractions, to determine the influence of phytomass and soil degradation on the phytotoxicity of the aqueous extract, to monitor the degradation of the compounds present in the extracts and to identify and quantify allelochemicals in a infested soil. Experiments were carried out in the laboratory using materials collected in the field. Seeds germinated at constant temperatures of 15 to 40 ° C, but the percentages of germination were greater than 94 % only at alternating temperatures. Exposure to light increased the frequency of normal seedlings. Germination increased with increasing water potential and the number of normal plants decreased with increasing sodium chloride concentration. The highest emergence rate was observed with the seeds placed on the soil surface, whereas no emergence occurred at 4 cm. A total of nine phenolic compounds with allelochemical potential were identified in the fractions of extracts of South African lovegrass: caffeic acid, coumaric acid, ferulic acid, gallic acid, vanillic acid, catechin, epicatechin, resveratrol and rutin. The general decreasing order of general phytotoxicity of crude extracts in the development of wheat and alfalfa seedlings was ethyl, methanolic, aqueous and hexane acetate. An inversely proportional correlation was identified between vanillic acid concentration and root and total alfalfa seedlings length. The simulation of phytomass and soil degradation caused an increase in the phytotoxicity of the extracts on germination and seedling development, proving the release of the allelochemicals and the influence of the soil in the increase of its phytotoxicity. The ether extracts of the straw and soil showed changes in their chromatograms from the first to the seventh day of incubation, while the mixture of straw + soil showed greater changes only between the first and third day of degradation. Four phenolic compounds with allelochemical potential were identified in the South African lovegrass infested soil: coumaric acid, ferulic acid, catechin and epicatechin. The concentration of these compounds was higher at the soil surface and horizontally near the South African lovegrass plants, showing an association between concentrations of allelochemicals and plant distance.

CAPES / A procura por novas formas de conservação de alimentos é uma alternativa para minimizar o uso abusivo de conservantes, que em muitos casos são prejudiciais à saúde. Os compostos fenólicos, principalmente os antioxidantes naturais, tem um papel em destaque na nutrição humana. A casca da semente de pinhão (Araucária angustifólia (Bertol.) Kuntze) é um resíduo que pouco aproveitado e que apresenta em sua constituição compostos com atividade antioxidante. A proposta do presente trabalho foi o estudo da extração destes compostos através de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) envolvendo a proporção entre a casca e o solvente (X1), proporção entre os solventes de extração (água e etanol, X2) e a temperatura de extração (X3). Foi utilizado o método de extração assistida por Ultra-Turrax (sistema rotor-estator) e os resultados foram avaliados quanto à atividade antioxidante frente ao radical DPPH (equivalente em Trolox, ET), a compostos fenólicos totais (CFT, equivalente em ácido gálico, EAG) e o rendimento em volume da extração (% em relação ao volume de solvente de extração). A última resposta foi considerada com finalidade de avaliar a retenção de extrato pela matriz sólida, devido ao possível inchamento das fibras da casca de pinhão. Os resultados obtidos foram de até 354,21 µmolET.g-1 para DPPH (X1 = 8,75gcasca.100mL-1, X2 = 38,07 %etanol e X3 = 42,5°C), 7304,64 mgEAC.100g-1 para CFT (X1 = 5gcasca.100mL-1, X2 = 50 %etanol e X3 = 55°C) e 80% de rendimento (X1 = 2,44gcasca.100mL-1, X2 = 67,5 %etanol e X3 = 42,5°C). Os modelos preditivos para as respostas foram significativos (R2adj> 0,78), não apresentando falta de ajuste. Para a resposta de CFT foi possível verificar significância (p < 0,05) dos fatores X1, X2, X22 e X3 sem interações significativas (p > 0,05). Já para o modelo de DPPH os fatores que apresentaram significância foram X12, X2, X3 e a interação entre X2X3. O rendimento em volume apresentou influência significativa de X1 e X2 bem como da interação entre X2X3. Os resultados dos modelos demonstraram que o rendimento em volume foi potencializado com o aumento do etanol na solução extratora, sendo este comportamento distinto das respostas de caráter antioxidante. A otimização foi realizada visando a maximização das variáveis respostas, utilizando a função de desejabilidade para unificar os modelos das mesmas, possibilitando a utilização do algoritmo simplex sequencial para determinar a condição ótima. Dentre as condições avaliadas, com a condição de mesma importância para as variáveis (desejabilidades individuais 1-1-1), foi possível maximizar todas as respostas utilizando X1 = 2,45gcasca.100mL-1, X2 = 44,75 %etanol e X3 = 63,51°C. Os resultados foram validados experimentalmente sendo iguais a 7777,84 mgEAG.100g-1 para CFT, 378,66 µmolET.g-1 para DPPH e de 68% para o rendimento em volume. O inchamento da matriz vegetal foi verificado por imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura, sendo observado o dilaceramento da matriz vegetal por atuação do sistema rotor-estator que proporciona elevado cisalhamento, além de acentuado significativamente pelo aumento na concentração de água e elevação da temperatura de extração, conforme demonstrado pelos efeitos significativos determinado pelo modelo de resposta do DCCR. Os extratos obtidos com a aplicação das condições experimentais ótimas do DCCR foram avaliados por HPLC-UV-VIS/MS quanto aos compostos fenólicos presentes. O composto identificado em maior concentração foi a + catequina com 13,13 m.g-1 para a condição experimental onde X1 = 12,5 gcasca.100mL-1, X2 = 30 %etanol e X3 = 30°C. O processo de otimização foi um sucesso, podendo ser aplicável a outros compostos. / The search for new food preservation methods is an alternative to minimize the abusive use of conservatives, which in many cases present negative health effects. Phenolic compounds mainly natural antioxidants play an important role in human nutrition. Pinhão seed (Araucária angustifólia (Bertol.) Kuntze) shells is a solid waste which is underestimated while presenting constituents with antioxidant properties. The objective of this work was to study the extraction of such compounds from pinhão shells using the Rotational Central Composite Design (RCCD) with the following variables: shell:solvent proportion (X1), solvent composition (water and ethanol proportion, X2) and extraction temperature (X3). Extraction was carried out with a high energy Ultra-Turrax stirrer and the evaluated responses were DPPH antioxidant activity (Trolox equivalent, TE), total phenolic content (TPC, acid galic equivalent, AGE) and extraction volumetric yield. The later response was considered in order to evaluate the extract retention in the fibrous matrix due to the shell fibers swelling. Results obtained were 354.21 µmolET.g-1 para DPPH (X1 = 8.75gshell.100mL-1, X2 = 38.07 %ethanol e X3 = 42.5°C), 7304.64 mgAGE.100g-1 para TPC (X1 = 5gshell.100mL-1, X2 = 50 %ethanol e X3 = 55°C) e 80% yield (X1 = 2.44gcasca.100mL-1, X2 = 67.5 %ethanol e X3 = 42.5°C). Predictive models to the responses were statistically significant (R2 adj > 0,78) without lack of fit. The significant effects for TPC were X1, X2, X22 e X3, with no significant interaction with each other. For the DPPH model the significant effects were X12, X2, X3 as well as the interaction between X2 and X3. For the extraction yield model the significant effects were X1 e X2 as well as the interaction between X2 and X3. Also, model showed that extraction yield is higher for high ethanol to water proportions, with the opposite effect on the other responses. Optimization was carried out to maximize the evaluated responses using a desirability function to unify all three models and thus using a sequential simplex algorithm to find the optimized condition. Considering the same importance to all variables (individual desirability 1-1-1) it was possible to maximize them using the following conditions: X1 = 2.45gshell.100mL-1, X2 = 44.75 %ethanol e X3 = 63.51°C. For these conditions, the responses were experimentally validated as being 7777.84 mgGAE.100g-1, 378.66 µmolTE.g-1, and 68% extraction yield. Shell fibers swelling was verified by Scanning Electron Microscopy caused by the high energy of the Ultra-Turrax system and increased due to the increase in water and temperature as demonstrated by the RCCD model. Extracts obtaind under the optimized conditions were evaluated by HPLC-UV-VIS/MS to determine their phenolic compounds. + Catequin was the major component found in the extracts at 13.13 m.g-1 for X1 = 12.5 gshell.100mL-1, X2 = 30 %ethanol e X3 = 30°C. The optimization process was successfully performed and applied to other compounds.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-16Bitstream added on 2014-06-13T19:43:14Z : No. of bitstreams: 1 santos_mhlc_dr_botfca.pdf: 1509424 bytes, checksum: 0e38e7b79ee2e60018b38f884c2d8420 (MD5) / Beehive ginger inflorescences have yellow bracts when they are young, which are ornamental and are specially used in gardening projects and as cut flowers. However, there are crop management and postharvest factors that affect the expansion of the species. So, the objective of this work was to study some physiological postharvest aspect of beehive ginger inflorescences grown in the lower middle São Francisco river basin. Flower stems just harvested were submitted to different treatments (distilled water; 75 mg L-1 of silver nitrate - AgNO3; 1000 mg L-1 of cobalt chloride - CoCl2; 5 mg L-1 de GA3 - Progibb® and 10 mg L-1 of 6-benzylamino purine - BAP), in an environment with controlled temperature and humidity, for 15 days. The longevity was monitored from non-destructive analysis (grading scale, fresh weight, consumption and pH of the preservative solution) as well as destructive ones (peroxidase and polyphenol oxidase activity, total soluble and reducing carbohydrates, phenols, putrescine, spermine and spermidine content). The non-destructive analysis showed that the beehive ginger stems treated with gibberelin and silver nitrate presented a better visual aspect according to the grading scale, the ones treated with AgNO3 absorbed a greater volume of the solution during the experimental period, while the ones treated with silver nitrate and BAP had a greater fresh weight. The smallest variation of the preservative solution pH took place with the treatments containing the plant regulators. The destructive analysis revealed that the inflorescences maintained in preservative solutions with gibberelin and distilled water kept their stocks of total soluble sugars for 3 days longer than the stems submitted to the other treatments. The contents of reducing sugars increased 7 considerably in inflorescences treated with cytokinin. The BAP promoted alterations in the activity of the... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Messias Borges Silva / Coorientador: Aneirson Francisco da Silva / Coorientadora: Marcela Aparecida Guerreiro Machado / Banca: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: Antonio Fernando Branco Costa / Banca: Fabrício Maciel Gomes / Banca: Lívia Melo Carneiro / Resumo: O objetivo deste trabalho foi a aplicação de técnicas de otimização envolvendo múltiplas respostas em problemas da área ambiental, mais especificamente no tratamento de efluentes fenólicos. O efluente é oriundo da Brasquip Ambiental, que é uma empresa de engenharia e prestação de serviços. A otimização foi realizada pelos métodos GRG, Desirability, Simulação Monte Carlo Estocástica. Neste trabalho o efluente foi degradado por meio de processos alternativos; os Processos Oxidativos Avançados. No estudo desenvolvido, as variáveis respostas utilizadas foram: % remoção de Carbono Orgânico Total, Demanda Química de Oxigênio e Fenóis Totais. A função Compromisse Programming foi aplicada como um método de aglutinação, sendo também, comparada com os resultados obtidos pelos métodos Desirabilty. As variáveis de decisão, ou variáveis entrada, obtidas na Simulação Monte Carlo Estocástico, nos métodos Desirability e GRG foram validados experimentalmente. Logo, as remoções obtidas para o Arranjo Ortogonal de Taguchi e do Método de Superfície de Resposta (MSR) foram significativas para as variáveis respostas obtidas, mas a remoção de fenóis totais foi a mais significativa. No estudo estocástico, os valores experimentais obtidos do Taguchi e do MSR também apresentaram-se relevantes para a mineralização do efluente fenólico. Os resultados obtidos experimentalmente da Simulação Monte Carlo Estocástica apresentaram próximos dos obtidos pelo software, sendo que o algoritmo utilizado foi o Optqu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this work was the application of multiple optimization techniques involving responses from environmental problems, specifically in the treatment of phenolic wastewater. The effluent comes from the Environmental Brasquip, which is an engineering company and services. The optimization was performed by the methods GRG, Desirability, Monte Carlo Simulation Stochastic. In this work the effluent was degraded by alternative processes; the Advanced Oxidation Processes. In the study, the variables used responses were:% removal of Total Organic Carbon, Chemical Oxygen Demand and Total Phenols. The Compromisse Programming function has been applied as an agglutination method, also being compared with the results obtained by Desirabilty methods. The decision variables, or variables input obtained in Monte Carlo simulation Stochastic in Desirability methods and GRG were validated experimentally. So removals obtained for Orthogonal Arrangement Taguchi and Response Surface Method (RSM) were significant to the variable responses obtained, but the removal of total phenols was the most significant. In stochastic study, the experimental values and the Taguchi MSR also showed themselves relevant for the mineralization of the phenolic effluent. The experimental results of Monte Carlo Simulation of Stochastic presented near obtained by software, whereas the algorithm used was OptQuest. The CP function showed significant values for degradation of effluent, and for this work to Monte... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

CAPES / Os objetivos deste estudo foram avaliar a eficiência da atividade nematicida de diferentes concentrações do extrato aquoso do subproduto da indústria vinícola sobre a eclosão e a mortalidade de juvenis de segundo estádio (J2) de Meloidogyne javanica e o efeito da incorporação ao solo desse subproduto sobre a eclosão e a viabilidade de J2 do nematoide; identificar, por meio da análise de cromatografia líquida de alta eficiência, a composição fitoquímica do extrato aquoso do subproduto da indústria vinícola; avaliar, em casa de vegetação, o efeito de diferentes doses de subproduto da indústria vinícola incorporadas ao solo no controle do nematoide e o efeito sobre o crescimento de tomateiros; e avaliar o período de tempo entre a incorporação do subproduto da indústria vinícola ao solo e o transplantio de tomateiros, visando ao controle do M. javanica, e o efeito da incorporação desse subproduto ao solo sobre a resistência dos tomateiros ao M. javanica. O extrato aquoso do subproduto da indústria vinícola a partir da concentração de 1,5% promoveu redução superior a 94% da eclosão dos J2 de M. javanica. Quando o efeito sobre a mobilidade do nematoide foi avaliado, constatou-se que a concentração de 2,5% do extrato aquoso promoveu uma taxa mortalidade de até 64% dos J2 de M. javanica. Quando as diferentes concentrações de subproduto da indústria vinícola kg-1 de solo foram incorporadas ao solo, a dose 30 g do subproduto da indústria vinícola reduziu em até 85% a eclosão e a viabilidade dos J2 do nematoide. Pela análise de cromatografia líquida de alta eficiência foram identificados os compostos fenólicos: ácido gálico, ácido cafeico, ácido ferúlico, ácido p-cumárico e trans-resveratrol. Nos estudos realizados em casa de vegetação, onde foram avaliadas as doses de 0 a 30 g de subproduto da indústria vinícola kg-1 de solo, incorporadas ao solo 15 dias antes do transplantio de tomateiros, constatouse que a maior dose testada (30 g kg-1 de solo) promoveu o maior crescimento das plantas e o controle do M. javanica nas raízes dos tomateiros. Em outro estudo, quando a dose 30 g de subproduto da indústria vinícola kg-1 de solo foi incorporada em solo infestado com o nematoide, nos diferentes períodos de tempo (0; 5; 10; ou 15 dias), constatou-se que a incorporação do subproduto da indústria vinícola ao solo 15 dias antes do transplantio dos tomateiros promoveu o maior crescimento e desenvolvimento das plantas. Porém, a incorporação do subproduto da indústria vinícola ao solo cinco e 15 dias antes do transplantio dos tomateiros promoveu melhor controle do nematoide. Além disso, neste estudo observou-se que o subproduto da indústria vinícola não induziu à resistência dos tomateiros ao M. javanica, apenas apresentou efeito direto no controle do nematoide, como verificado nos estudos anteriores. Conclui-se, assim, que o subproduto da indústria vinícola apresenta potencial de uso no manejo de fitonematoides, uma vez que ele foi eficiente no controle de M. javanica nos ensaios in vitro e in vivo. / The objectives of this study were to evaluate the nematicidal activity of different concentrations of an aqueous extract, which was taken from the by-product of the wine industry, on hatching and mortality rates of 2nd stage juveniles (J2) of Meloidogyne javanica and the effect of the incorporation of this by-product into the soil on J2 nematode hatching and viability; identify, through high-performance liquid chromatography the phytochemical composition of the aqueous extract of the byproduct of the wine industry; evaluate, under greenhouse conditions, the effect of different by-product of the wine industry doses incorporated into the soil on nematode control and their effect on tomato plant growth; and evaluate the period of time between by-product of the wine industry incorporation into the soil and tomato plant transplantation, with regards to M. javanica control, and the effect of by-product incorporation into the soil on tomato plant resistance to M. javanica. The aqueous extracts of the by-product of the wine industry, starting from the 1.5% concentration, promoted a reduction in M. javanica J2 hatching of more than 94%. When the effect on ematode mobility was evaluated, it was found that the 2.5% concentration of the aqueous extract promoted a mortality rate of up to 64% in J2 M. javanica. When the different by-product of the wine industry kg-1 of soil concentrations were incorporated into the soil, the dose of 30 g by-product of the wine industry reduced J2 nematode hatching and viability by up to 85%. Analysis by high-performance liquid chromatography identified the phenolic compounds: gallic acid, caffeic acid, ferulic acid, p-coumaric acid and trans-resveratrol. In studies conducted in the greenhouse, where the doses 0-30 g by-product of the wine industry kg-1 soil were incorporated into the soil 15 days before tomato plant transplantation, it was found that the highest tested dose (30 g by-product of the wine industry kg-1 soil) promoted the highest level of plant growth and M. javanica control in the roots of the tomato plants. When 30 g by-product of the wine industry kg-1 soil was incorporated into soil infested with the nematode, at different time periods (0; 5; 10; or 15 days) before transplantation, it was found that incorporation 15 days before tomato plant transplantation promoted the highest plant growth and development. However, the incorporation of by-product of the wine industry into the soil five and 15 days before tomato plant transplantation promoted the best nematode control. In addition, this study showed that the byproduct of the wine industry did not induce tomato plants resistance to M. javanica, only showing a direct effect on the nematode control, as has been found in previous studies. It was concluded, therefore, that the by-product of the wine industry showed potential for use in the management of nematodes, since it was efficient in the control of M. javanica in both in vitro and in vivo assays. / 5000