For a long period of time, it has been common to use creosote for impregnation of railroad ties. Creosote consists of 85% polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), of which some are carcinogenic and/or mutagenic. In 2016, a soil remediation process was commenced at an old impregnation facility in Sweden and both dermal, urine and blood samples were taken from soil remediation workers to investigate the occupational exposure. The objectives of this study were to develop a method for the extraction of polycyclic aromatic compounds (PACs), including PAHs, oxy-PAHs, alkylated PAHs and dibenzothiophenes and azaarenes from blood, and to quantify PAHs in the collected blood samples from the soil remediation workers. In the method development, two parameters were tested: centrifugation of samples before extraction and use of either basic or deactivated silica in the clean-up step of the blood extracts. The results showed that the best method was without centrifugation and with use of basic silica. Results from the analysis of the soil remediation workers´ blood showed PAHs in average concentrations of 0.05-6.47 ng/mL blood, with fluorene and biphenyl being the most abundant PAHs. The occupational groups (office, machine and sampling) had similar average concentrations of PAHs, with office workers being slightly less exposed. The PAHs blood profile did not reflect the PAHs profiles in contaminated soil from the area; the blood profiles had relatively higher abundances of low molecular weight PAHs, while the soils had higher relative concentrations of middle molecular weight PAHs. Both blood and soils had low relative concentrations of high molecular weight PAHs. Pyrene concentrations in blood and 1-hydroxypyrene metabolite concentrations in urine samples showed no correlation (linearity r2=0.045). Both blood and urine samples from the workers indicated a low exposure of PAHs. The method tested in this study can be used for analysis of a broad range of PACs and seems to be a better approach for studying the exposure of PACs than today’s methods analysing a few urine metabolites. But additional clean-up is suggested to improve the quantification of all blood samples. Further investigations are required to gain an understanding of normal, unexposed PACs levels in blood.

O tramadol é um analgésico de ação central amplamente utilizado em répteis. Seu efeito ocorre por meio da ativação de receptores opioides e do bloqueio da recaptação de serotonina e norepinefrina. Este estudo objetivou avaliar a atividade antinociceptiva e a farmacocinética do tramadol em jabutis-piranga. Oito jabutis receberam quatro tratamentos, com intervalo mínimo de 21 dias: solução salina (grupo controle), tramadol nas doses de 5 mg/kg (TIM5) e 10 mg/kg (TIM10) por via intramuscular e 5 mg/kg (TIV5) por via intravenosa. Um estímulo nociceptivo térmico foi aplicado na superfície plantar dos animais e a avaliação da latência do reflexo de retirada do membro foi realizada nos tempos 0, 30 minutos, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 24, 48, 72 e 96 horas. Foi realizada também colheita de sangue e análise do plasma por meio de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas triplo quadrupolo. A farmacocinética do tramadol foi calculada por abordagem não-compartimental. A concentração máxima para TIM5 e TIM 10 foi de 128,98 ± 59,46 ng/mL e 613,87 ± 524,26 ng/mL, respectivamente. A meia-vida de eliminação foi de 21,22 ± 8,74 horas para TIV5, 32,84 ± 6,41 horas para TIM5 e 22,5 ± 8,02 horas para TIM10. As doses de tramadol 10 mg/kg por via intramuscular e 5 mg/kg por via intravenosa não apresentaram alteração do tempo de latência para o reflexo de retirada do membro. O grupo que recebeu 5 mg/kg por via intramuscular apresentou diferença nos tempos 1 hora e 24 horas após a administração. O tramadol não apresentou efeito antinociceptivo consistente por via intramuscular nas doses de 5 e 10 mg/kg e por via intravenosa na dose de 5 mg/kg em jabutis-piranga. Independente da via de administração, o tramadol apresentou meia-vida de eliminação longa. / Tramadol is a centrally acting analgesic widely used in reptiles. It promotes activation of opioid receptors and inhibits serotonin and norepinephrine reuptake. This study aimed to evaluate the antinociceptive effects and pharmacokinetics of tramadol in red-footed tortoises. Eight animals were treated with four different protocols, with a 3-week washout period: saline IM (control group), tramadol 5 mg/kg IM (TIM5) and 10 mg/ kg IM (TIM10) and 5 mg/kg IV (TIV5). Infrared heat stimuli was applied to the plantar surface of the animals and thermal withdrawal latencies were measured at 0 and 30 minutes, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 24, 48, 72 and 96 hours after drug treatment. Blood samples were obtained and plasma analysis performed by gas chromatography - triple quadrupole tandem mass spectrometry. Pharmacokinetics parameters were determined using non-compartimental equations. The average peak drug concentration was 128.98 ± 59.46 ng/mL (TIM5) and 613.87 ± 524.26 ng/mL (TIM10). The elimination half-life was 21.22 ± 8.74 hours (TIV5), 32.84 ± 6.41 hours (TIM5) and 22.5 ± 8.02 hours (TIM10). TIM10 and TIV5 showed no changes in thermal withdrawal latencies. TIM5 showed a significant increase in thermal withdrawal latencies at 1 hour and 24 hours after administration. Tramadol did not induce a consistent antinociceptive effect at 5 mg/kg and 10 mg/kg IM and ar 5 mg/kg IV in red-footed tortoises. Regardless of the route of administration, tramadol had a long half-life and plasma concentrations close to those reported in other species.

O Brasil é considerado o país detentor da maior biodiversidade conciliando com a preservação da cultura das comunidades locais, esta tese trata da avaliação do potencial antimicrobiano e caracterização química dos compostos presentes nos extratos obtidos das palmeiras: Babaçu (Attalea speciosa), Buriti (Mauritia flexuosa) e Macaúba (Acrocomia aculeata). O início do trabalho começa com uma contextualização onde são colocados introdução geral, os principais objetivos e justificativa do trabalho bem como uma revisão bibliográfica. No artigo 1 foram realizados estudos das folhas das palmeiras e os extratos etanólicos obtidos não apresentaram atividade antimicrobiana significativa segundo o teste de disco-difusão para os micro-organismos testados. A abordagem fitoquímica desses extratos indicou a presença de grupos de substâncias importantes como: taninos, flavonóides, catequinas, esteróides, triterpenóides e saponinas. A cromatografia gasosa (GC-MS) confirmou a presença de terpenos e identificou a presença de ácidos graxos de importância econômica. No artigo 2 nos extratos etanólicos obtidos a partir da polpa e da casca dos frutos de Buriti (M. flexuosa) foram identificados através da cromatografia gasosa a presença de ácidos graxos saturados e insaturados. Esse fato justificou as atividades antimicrobianas realizadas por método de difusão em poço e microdiluição apresentando inibição frente as bactérias Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus que são patógenos humanos. Os resultados desse trabalho demonstraram que o extrato obtido da casca apresentou melhor inibição aos micro-organismos testados em concentrações menores do que o da polpa apresentando-se como candidato potencial na prospecção de novos fármacos. No artigo 3 fez-se o estudo dos extratos etanólicos obtidos a partir do fruto (amêndoa e polpa) e das inflorescências da palmeira Macaúba (A. aculeata). Os testes fitoquímicos indicaram a presença de ácidos orgânicos apenas nos extratos da polpa e da inflorescência sendo confirmado pelas análises de GC-MS. O extrato etanólico obtido a partir das flores foi o único que apresentou atividade antibacteriana pelo método de difusão em poço frente as cepas: E. faecalis, E. coli e S. aureus e no método de microdiluição apresentou inibição para: E. coli e S. aureus demonstrando ter potencial para uso como agente antibacteriano. Alguns resultados obtidos neste trabalho são inéditos visto que ainda não foram relatados na literatura. / Brazil is considered the country that own the highest biodiversity.This thesis deals with the evaluation of antimicrobial potential and chemical characterization of the compounds that are present in the extracts obtained from the following palm trees: Babaçu (Attalea speciosa), Buriti (Mauritia flexuosa) and Macaúba (Acrocomia aculeata), based on the conservation of biodiversity with the preservation of local communities cultural assets. In the contextualization, it is presented a general introduction, the main objectives and reasoning of the work as well as a brief description of the literature review. In the article 1, studies on the palm leaf showed that the ethanolic extracts obtained did not present significant antimicrobial activity against the tested microorganisms by the disc diffusion test. The phytochemical analysis of those extracts indicated the presence of of important groups such as: tannins, flavonoids, catechins, steroids, triterpenoids and saponins. Gas chromatography (GC-MS) confirmed the presence of terpenes and fatty acids of economic importance and the compounds were identified, among them: linoleic (omega-6) and linolenic (omega-3) acids. In the article 2, the ethanolic extracts obtained from the pulp and the bark of the Buriti (M. flexuosa) fruits were identified through gas chromatography and the presence of saturated and unsaturated fatty acids was determined. This fact justified the antimicrobial activities performed by the well diffusion and microdilution methods, which were performed against bacteria that are human pathogens E. faecalis, E. coli, P. aeruginosa and S. aureus. The results of this study demonstrated that the bark extract showed better inhibition response for the tested microorganisms, but in lower concentrations than the pulp extract. This makes the extract a potential candidate for the prospection of new drugs. In the article 3, the study was made with the ethanolic extracts obtained from the fruit (almond and pulp) and the inflorescences of the Macaúba (A. aculeata) palm tree. The phytochemical tests have indicated the presence of organic acids only in the pulp and in the inflorescence, these extracts were confirmed by GC-MS analyzis. The ethanolic extract obtained from the inflorescence was the only one that presented antibacterial activity by the well diffusion method against the bacteria: E. faecalis, E. coli and S. aureus and by the method of microdilution against the bacteria: E. coli and S. aureus, which demonstrates the potential of the extract as an antimicrobial agent. The results presented herein are a novelty, since those plant substrates were not yet studied in depth.

Neste trabalho, foi realizada uma triagem com os fungos marinhos Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Aspergillus sydowii 1241, Penicillium decaturense CBMAI 1234, Penicillium raistrickii CBMAI 931, Penicillium raistrickii CBMAI 1235 e Trichoderma sp. CBMAI 932 com o objetivo de avaliar o potencial enzimático destes micro-organismos frente à biodegradação dos pesticidas organofosforados clorpirifós, metil paration e profenofós. Os fungos selecionados para as reações em meio líquido de malte 2%, que melhor adaptaram-se na presença do pesticida clorpirifós, foram as cepas de A. sydowii CBMAI 935 e Trichoderma sp. CBMAI 932, na presença de metil paration foram A. sydowii CBMAI 935 e P. decaturense CBMAI 1234 e na presença de profenofós foram os fungos A. sydowii CBMAI 935 e P. raistrickii CBMAI 931. Foram realizadas curvas analíticas com o objetivo de estimar a extensão da biodegradação dos pesticidas clorpirifós, metil paration, profenofós, e seus respectivos produtos de hidrólise, os derivados fenólicos 3,5,6-tricloro-2-piridinol, 4-nitrofenol e 4-bromo-2-clorofenol, respectivamente. As reações de biodegradação em meio líquido de malte 2% foram avaliadas com 10, 20 e 30 dias de reação com concentração inicial dos pesticidas organofosforados de 50 ppm. O pesticida, profenofós, apresentou uma biodegradação completa com o fungo P.raistrickii CBMAI 931 com 30 dias de reação, e 70% com o fungo A. sydowii CBMAI 935, para o mesmo período. Os fungos também apresentaram potencial para a degradação (ou conjugação) do metabólito, 4-bromo-2-clorofenol. Na presença dos fungos A. sydowii CBMAI 935 e Trichoderma sp. CBMAI 932, clorpirifós apresentou a menor degradação entre os pesticidas avaliados, com uma taxa de degradação de 63 e 72%, respectivamente, em 30 dias de reação. Os fungos selecionados não foram capazes de promover uma degradação apreciável do 3,5,6-tricloro-2-piridinol. Na presença dos fungos A. sydowii CBMAI 935 e P. decaturense CBMAI 1234, o metil paration apresentou uma degradação de 100% em 20 dias de reação. O 4-nitrofenol apresentou degradação (ou conjugação) de aproximadamente 50 e 40% na presença dos fungos A. sydowii CBMAI 935 e P. decaturense CBMAI 1234, respectivamente. Finalmente, os estudos apresentados comprovam a eficiência dos fungos de ambiente marinhos na biodegradação de pesticidas organofosforados. / In this work was performed a screening with the marine fungi Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Aspergillus sydowii 1241, Penicillium decaturense CBMAI 1234, Penicillium raistrickii CBMAI 931, Penicillium raistrickii CBMAI 1235 e Trichoderma sp. CBMAI 932 to evaluate the enzymatic potential of these microorganisms in the presence of organophosphate pesticides chlorpyrifos, methyl parathion and profenofos. The selected fungi for the reactions in liquid medium of malt 2%, which demonstrated better adaptation in presence of the pesticide chlorpyrifos, were the strains of A.sydowii CBMAI 935 and Trichoderma sp. CBMAI 932, in the presence of methyl parathion were A.sydowii CBMAI 935 and P. decaturense CBMAI 1234 and, in presence of profenofos were the fungi A. sydowii CBMAI 935 and P. raistrickii CBMAI 931. Analytical curves were performed in order to estimate the extent of biodegradation of the pesticide chlorpyrifos, methyl parathion, profenofos, and their hydrolysis products, 3,5,6-trichloro-2-pyridinol, 4-nitrophenol, 4-bromo 2-chlorophenol, respectively. Biodegradation reactions in liquid medium of malt 2% were evaluated with 10, 20 and 30 days with an initial concentration of 50 ppm of organophosphate pesticides. Profenofos, presented a complete biodegradation (100%) with the fungus P.raistrickii CBMAI 931, in 30 days of reaction, and 70% of biodegradation in the presence of the fungus A. sydowii CBMAI 935, at the same period. The fungi also showed a potential for degradation (or conjugation) of 4-bromo-2-chlorophenol. In the presence of the fungus A. sydowii CBMAI 935 and Trichoderma sp. CBMAI 932, chlorpyrifos exhibited the lowest degradation among the evaluated pesticides, presenting a degradation rate of 63 and 72%, respectively, at 30 days of reaction. The selected fungi were not capable of promoting an appreciable degradation of 3,5,6-trichloro-2-pyridinol. In the presence of A. sydowii CBMAI 935 and P. decaturense CBMAI 1234, methyl parathion showed a degradation of 100%, at 20 days of reaction. The 4-nitrophenol showed a degradation (or conjugation) of approximately 50 and 40% in the presence of the fungus A. sydowii CBMAI 935 and P. decaturense CBMAI 1234, respectively. Finally, the presented studies demonstrated the efficiency of the marine fungi in biodegradation of organophosphate pesticides.

A matéria orgânica do solo (MOS) representa um importante reservatório de carbono (C) nos ecossistemas terrestres. O conteúdo de C estocado no solo pode ser liberado para a atmosfera na forma de CO2, com a decomposição da MOS, ou pode ser aumentado com a entrada de resíduos e retenção da MOS. Nesse sentido, é importante entender os mecanismos de estabilidade e retenção da MOS para predizer como os solos respondem a mudanças, quer sejam elas induzidas por alterações climáticas ou por práticas de manejo. Dentro dos Latossolos, classe que ocupa cerca de 32 % do território brasileiro, há aqueles que possuem horizonte A húmico hiper espesso e, portanto, com maior estoque de C. Aspectos sobre a origem, formação e preservação do horizonte A húmico destes solos em suas ocorrências em diferentes biomas ainda não foram completamente elucidados e estão estritamente ligados à fonte, dinâmica e mecanismos de preservação e distribuição da MOS no solo. O objetivo deste trabalho é entender a gênese da MO dos Latossolos húmicos que ocorrem no Bioma Cerrado, por meio da caracterização molecular pela técnica da pirólise acoplada à cromatografia gasosa e espectroscopia de massas (pirólise - CG/EM). Para isso, foram coletadas amostras dos horizontes A em dois perfis de Latossolos com horizonte A húmico (LH1, LH2) e um perfil de Latossolo com horizonte A moderado (solo de referência; LNH) situados em superfície de aplanamento adjacente à Serra do Espinhaço, no município de Grão Mogol - MG, sob clima tropical semi-úmido e vegetação de cerrado sensu strictu. Por meio da descrição morfológica dos solos em diferentes níveis de observação (campo, lupa e microscópio) procurou-se entender melhor os mecanismos de espessamento do horizonte A e a distribuição de partículas de carvão ao longo do perfil. As amostras dos horizontes foram submetidas ao fracionamento físico e extração da MOS, gerando as seguintes frações: fração leve livre (FLL); fração leve oclusa (FLO), fração extraível com NaOH (EXT) e resíduo (RES). A morfologia dos perfis evidencia a intensa e longa atividade biológica (fauna e raízes) a que esses solos foram e estão submetidos. Isso explica a abundância de microagregados e a consequente macropososidade elevada, assim como a ampla distribuição de fragmentos de carvão em todo o horizonte A, e parte do B, com dimensões milimétricas a submilimétricas, sugerindo a fragmentação destes ao longo do tempo. Foi evidenciado o maior conteúdo de carvões nos dois LHs em comparação ao LNH. A distribuição da MOS nas frações estudadas foi a mesma para os três perfis estudados: RES>EXT>FLL>FLO, que mostra a importância da fração RES para estes solos. Produtos da carbonização (Black carbon; BC: hidrocarbonetos poliaromáticos) foram mais abundantes na fração RES e FLO, no entanto, a maior diferença qualitativa entre a MOS de LHs e LNH diz respeito à abundância de BC na fração RES, que é maior em LHs do que LNH; confirmando a maior quantidade de carvões em LHs verificada na morfologia. Um índice de degradação do BC foi estabelecido com base em análise fatorial com os todas as frações estudadas e produtos poliaromáticos. Este índice, aplicado às frações EXT e RES, mostrou que a degradação do BC aumenta com a profundidade/idade, e não houve diferenças significativas entre os perfis estudados. Portanto, LHs provavelmente tem maior entrada de carvões, o que deve estar ligado a um histórico de maior incidência de incêndios ou maior abundância local de espécies arbóreas. / Soil organic matter (SOM) is an important carbon (C) stock in terrestrial ecosystems. C in soils can be released to the atmosphere in CO2 form by SOM decomposition, or can be stored with residue inputs and SOM retention in the soils. In this sense, it is important to understand the SOM stability mechanisms to predict how soils behave under climatic or human management induced environmental changes. Latosols occupy 40% of the national territory in Brazil. Some of them have a hyper thick A horizon with a major C stock, Humic Latasols. Aspects that underlie the formation of humic A horizon are still unclear, and mainly concern SOM dynamics, SOM preservation mechanisms, and SOM distribution with depth. The aim of this work is to understand the genesis of Humic Latosols through molecular characterization of SOM by pyrolysis coupled to gas chromatography and mass spectrometry (pyrolysis - GC/MS). For this purpose samples from two profiles (LH1, LH2) were collected, and in addition a reference profile was sampled (Latosol without humic characteristics, LNH). All profiles were located near Grão Mogol city (MG) under a semi-humid tropical climate and Cerrado vegetation. Morphology at different levels (field, bloom and microscope) showed that charcoal was abundant in all three profiles, and an extremely high biological activity. Profiles were sampled in detail and all samples were submitted to sequential physical fractionation and chemical extraction, generating the following SOM fractions: free light fraction (FLF); occluded light fraction (OLF); NaOH extractable fraction (EXT) and residue (RES). The molecular composition of the samples was studied by pyrolysis-GC/MS. Profile morphology evidence the long and intense biological activity (faunal and roots) in this soils, in the past and present time. This explains the microaggregate abundance and consequent macroporosity, and also the distribution of charcoal fragments in all of A and part of B horizon. These fragments have submilimetrical a milimetrical dimensions, suggests its fragmentation along the time. It was evidenced too, the bigger charcoal content in LHs than LNH. The C distribution in the fractions was the same for all the studied profiles: RES>EXT>FLL>FLO, which shows the importance of the RES fraction for these soils. Pyrolysis products derived from black carbon (BC; polyaromatics hydrocarbons) were most abundant in RES and FLO. In the RES, PAHs were more abundant in the LH than LNH; confirming the biggest quantity of charcoals in LHs verified in morphology. A BC degradation index was established using factor analysis with all PAH and all fractions studied. Depth records of these parameter showed an increase with depth in both EX and RES, and showed no differences between the studied profiles. It is concluded, therefore, that the LH had a larger input of charcoal. It is hypothesized that the larger contribution from BC in LHs is related to local differences in fire intensity and/or more trees in the vegetation.

A Cannabis sativa L. é a droga de abuso de uso proscrito mais consumida no mundo. O consumo desta droga por condutores de veículo automotor está associado com o aumento do risco de acidentes de trânsito, com o aumento da gravidade e com o aumento das taxas de mortalidade. O objetivo deste trabalho foi propor métodos analíticos aplicáveis à rotina laboratorial forense para monitoramento do consumo de canábis por condutores. Para tanto, foi utilizada como metodologia a extração líquido-líquido seguida de análise por cromatografia em fase gasosa acoplada a detector de massas para pesquisa de canabinoides em matrizes biológicas como sangue total (ST) e fluido oral (FO). A análise de 11-nor-9-carbóxi-delta9-THC (THC-COOH) em amostras de ST por cromatografia gasosa envolve a derivatização desta molécula e, consequentemente, do THC extraído desta matriz (quando presente), uma vez que ambos estão presentes no mesmo extrato, constituindo mais uma etapa analítica e que requer maior controle das condições de reação. Por outro lado, a detecção de THC em FO pode ser realizada sem a realização desta etapa, o que constitui uma vantagem analítica. A determinação de THC-COOH e THC em ST não demonstrou repetibilidade, o que inviabilizou as análises qualitativas e quantitativas nesta matriz. A detecção de THC em FO se mostrou uma análise simples e passível de validação, porém com limite de detecção (200ng/mL) acima do recomendado pelas guias forenses internacionais (2 ng/mL). A metodologia analítica desenvolvida se mostrou compatível com aplicação na análise confirmatória em casos de intoxicação aguda pelo consumo de canábis, demonstrando a necessidade de utilização de técnicas de concentração de amostras como extração em fase sólida ou microextração em fase sólida, para obtenção de menores limites de detecção, podendo assim ser aplicado na rotina laboratorial para o monitoramento do uso frequente de canábis, e não apenas em casos de intoxicação aguda. Além disso, foi realizada uma abordagem sobre a interpretação da detecção de THC em diferentes matrizes biológicas. / Cannabis sativa L. is the illegal drug of abuse most consumed in the world. The consumption of this drug by motor vehicle drivers is associated with an increased risk of traffic accidents, increased severity and increased mortality rates. The objective of this work was to propose analytical methods applicable to forensic laboratories to verify the consumption of cannabis by drivers. Liquid-liquid extraction followed by gas chromatography (GC) coupled to mass spectrometry (MS) detector has been applied to cannabinoid analysis in biological samples such as whole blood (WB) and oral fluid (OF). The analysis of 11-nor-9-carboxy-delta9-THC (THC-COOH) in WB by GC required the derivatization of this molecule and also involved the derivatization of THC since both were extracted from the same sample. The derivatization constitutes another analytical step, which requires greater control of the reaction conditions. Fortunately, the detection of only THC in OF can be done without performing this step. The determination of THC-COOH and THC in WB did not demonstrate repeatability, which impaired the qualitative and quantitative analyzes in this matrix. The detection of THC in OF proved to be a simple analysis, that could be validated, but the limit of detection (200ng/mL) was higher than the recommended by the international forensic guides (2 ng/mL). The chromatographic method developed was compatible with the application of a confirmatory analysis in acute cannabis intoxication, demonstrating the need to use techniques of samples concentration such as SPE or SPME, in order to obtain lower limits of detection, thus being able to be applied in the laboratory routine for the monitoring of the frequent use of cannabis, and not only in cases of acute intoxication. In addition, it was made an approach of THC detection in different biological matrices.

La compréhension de la chimie prébiotique et la recherche de matière organique d’origine extraterrestre qui lui est associée sont parmi les thématiques fortes de la branche de l’astrobiologie qui concerne notamment la recherche de traces de vie dans notre Système Solaire. C’est avec cet objectif que nous nous sommes intéressés à deux objets du Système Solaire : le satellite saturnien Titan, pour ses aérosols organiques, et Mars, pour son habitabilité avérée et la recherche de matière organique in situ. A ces fins, nous avons mis en œuvre deux techniques permettant d’étudier la matière organique de ces objets : la simulation expérimentale qui permet de reproduire en laboratoire des conditions environnementale extraterrestres et la préparation d’analyse in situ grâce à des laboratoires entièrement automatisés implémentés sur des véhicules mobiles, à savoir les rovers Curiosity/MSL actuellement en activité à la surface de Mars et le futur rover Pasteur de la mission ExoMars. La première partie de cette étude est ainsi consacrée à la simulation expérimentale appliquée à l’étude des aérosols organiques de Titan. Nous avons synthétisé en laboratoire des analogues (tholins) de ces aérosols, puis nous avons étudié leur composition moléculaire par pyrolyse et chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (Pyr-GC-MS). Nous avons tout particulièrement investigué l’influence de la composition du mélange gazeux permettant la synthèse de nos tholins (taux de méthane dans du diazote) sur leur composition moléculaire. Une étude systématique par Pyr-GC-MS nous a permis d’estimer les conditions optimales d’analyse dont la température de pyrolyse. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à l’analyse in situ du sol martien par les instruments SAM-GC-MS et MOMA-GC-MS à bord du rover Curiosity et du futur rover Pasteur respectivement. Ces deux instruments ont la possibilité de mettre en œuvre des techniques de prétraitements des échantillons par chimie humide (dérivatisation) pour faciliter l’extraction, la volatilisation, la préservation et l’identification de la matière organique présente dans le sol martien. Parmi ces techniques, nous avons optimisé les conditions analytiques de la thermochimiolyse en présence de TMAH sur un sol analogue du sol martien pour assurer le succès des futures analyses in situ du sol de Mars par les instruments SAM et MOMA. / The understanding of prebiotic chemistry, and the search for organic matter of extraterrestrial origin associated with it, are among the strong themes of the astrobiology branch, which concerns in particular the search for traces of life in our Solar System. It is with this objective in mind that we have taken an interest in two objects of the Solar System: the Saturn satellite Titan, for its organic aerosols, and Mars, for its proven habitability and research of organic matter in situ. To this end, we have implemented two techniques to study the organic matter of these objects: experimental simulation, which allows the reproduction of extraterrestrial environmental conditions in the laboratory, and preparation of in situ analysis thanks to fully automated laboratories implemented on the Curiosity/MSL rover currently in operation on the surface of Mars, and the future Pasteur rover of the ExoMars mission. The first part of this study is thus devoted to the experimental simulation applied to the study of organic aerosols from Titan. We synthesized analogs (tholins) of these aerosols in the laboratory, then studied their molecular composition by pyrolysis and gas chromatography coupled to mass spectrometry (Pyr-GC-MS). We investigated in particular the influence of the composition of the gas mixture allowing the synthesis of our tholins (methane content in nitrogen) on their molecular composition. A systematic study by Pyr-GC-MS allowed us to estimate the optimal conditions of analysis including pyrolysis temperature. In a second phase, we were interested in the in situ analysis of the Martian soil by the SAM-GC-MS and MOMA-GC-MS instruments aboard the Curiosity rover and the future Pasteur rover respectively. These two instruments have the possibility of using wet chemistry (derivatization) techniques to pre-treat samples to facilitate extraction, volatilization, preservation and identification of the organic matter present in the Martian soil. Among these techniques, we have optimized the analytical conditions of thermochemolysis in the presence of TMAH on a terrestrial analog of the Martian soil to ensure the success of future in situ analyses of the Mars soil by the SAM and MOMA instruments.

A bacia do Corumbataí apesar de seu estado considerável de preservação, no que diz respeito à quantidade e qualidade das águas, merece grande atenção visto que abastece os municípios de Piracicaba, Santa Gertrudes, Rio Claro, Corumbataí e Analândia e recebe descargas de esgoto doméstico e industrial de 7 municípios a montante (Analândia, Corumbataí, Ipeúna, Itirapina, Santa Gertrudes, Rio Claro e Charqueada). Além do que, é expressivo o uso intensivo dos solos desses municípios para o cultivo de cana-de-açúcar, na qual são utilizados, entre outros insumos, o agrotóxico fipronil. Apesar da grande importância da bacia para a região não há estudos que demonstrem o impacto causado pela agricultura e uso intensivo de agrotóxicos, na qualidade das águas e mesmo para a vida aquática da mesma. Para tanto este trabalho tem como objetivo o monitoramento ambiental na bacia do Corumbataí, determinando a ocorrência, ou melhor, a distribuição temporal e espacial de resíduos do agrotóxico fipronil e de um grupo de organoclorados, sendo eles: lindano, clordano, endossulfan, alaclor, heptacloro e heptacloro epóxido, aldrin, dieldrin, endrin, metalacloro, metoxicloro e dodecacloropentaciclodecano, em águas provenientes de diversos pontos de coleta na bacia do rio Corumbataí, além de validar metodologia de extração e cromatográfica por CG-MS para análise do agrotóxico fipronil e demais organoclorados; correlacionar a contaminação das águas com o uso de agrotóxicos na bacia; Determinar os níveis de toxicidade aguda do agrotóxico fipronil para Danio rerio (Paulistinha) e Piaractus mesopotamicus Holmerg (Pacu) / The basin of the Corumbataí despite their considerable state of preservation, as regards quantity and quality of water, deserves special attention since supplying the municipalities of Piracicaba, Santa Gertrudes, Rio Claro, Corumbataí and Analândia and receives discharges of domestic and industrial sewage from 7 cities upstream (Analândia, Corumbataí, Ipeúna, Itirapina, Santa Gertrudes, Rio Claro and Charqueadas). Furthermore, its expressive the intensive use of land of those towns for the cane sugar growing, which are used, among other inputs, the pesticide fipronil. Despite the great importance of the basin for the region there are no studies that demonstrate the impact of agriculture and intensive use of pesticides in water quality and even its aquatic life. Thus this work has as objective the environmental monitoring in the basin of the Corumbataí, determining the occurrence, or rather, the temporal and spatial distribution of residues of the pesticide fipronil and a group of organochlorines, which are: lindane, chlordane, endosulfan, alachlor, heptachlor and heptachlor epoxide, aldrin, dieldrin, endrin, metalachlor, methoxychlor and dodecachlorpentaciclodecano in waters from various collection points in the basin of the river Corumbataí, besides validate methodology for extraction and chromatography by GC-MS for analysis of pesticide fipronil and other Organochlorine; correlate water contamination with the use of pesticides in the basin, determine the levels of acute toxicity of the pesticide fipronil for Danio rerio (Paulistinha) and Piaractus mesopotamicus Holmerg (Pacu)

A bacia do Corumbataí apesar de seu estado considerável de preservação, no que diz respeito à quantidade e qualidade das águas, merece grande atenção visto que abastece os municípios de Piracicaba, Santa Gertrudes, Rio Claro, Corumbataí e Analândia e recebe descargas de esgoto doméstico e industrial de 7 municípios a montante (Analândia, Corumbataí, Ipeúna, Itirapina, Santa Gertrudes, Rio Claro e Charqueada). Além do que, é expressivo o uso intensivo dos solos desses municípios para o cultivo de cana-de-açúcar, na qual são utilizados, entre outros insumos, o agrotóxico fipronil. Apesar da grande importância da bacia para a região não há estudos que demonstrem o impacto causado pela agricultura e uso intensivo de agrotóxicos, na qualidade das águas e mesmo para a vida aquática da mesma. Para tanto este trabalho tem como objetivo o monitoramento ambiental na bacia do Corumbataí, determinando a ocorrência, ou melhor, a distribuição temporal e espacial de resíduos do agrotóxico fipronil e de um grupo de organoclorados, sendo eles: lindano, clordano, endossulfan, alaclor, heptacloro e heptacloro epóxido, aldrin, dieldrin, endrin, metalacloro, metoxicloro e dodecacloropentaciclodecano, em águas provenientes de diversos pontos de coleta na bacia do rio Corumbataí, além de validar metodologia de extração e cromatográfica por CG-MS para análise do agrotóxico fipronil e demais organoclorados; correlacionar a contaminação das águas com o uso de agrotóxicos na bacia; Determinar os níveis de toxicidade aguda do agrotóxico fipronil para Danio rerio (Paulistinha) e Piaractus mesopotamicus Holmerg (Pacu) / The basin of the Corumbataí despite their considerable state of preservation, as regards quantity and quality of water, deserves special attention since supplying the municipalities of Piracicaba, Santa Gertrudes, Rio Claro, Corumbataí and Analândia and receives discharges of domestic and industrial sewage from 7 cities upstream (Analândia, Corumbataí, Ipeúna, Itirapina, Santa Gertrudes, Rio Claro and Charqueadas). Furthermore, its expressive the intensive use of land of those towns for the cane sugar growing, which are used, among other inputs, the pesticide fipronil. Despite the great importance of the basin for the region there are no studies that demonstrate the impact of agriculture and intensive use of pesticides in water quality and even its aquatic life. Thus this work has as objective the environmental monitoring in the basin of the Corumbataí, determining the occurrence, or rather, the temporal and spatial distribution of residues of the pesticide fipronil and a group of organochlorines, which are: lindane, chlordane, endosulfan, alachlor, heptachlor and heptachlor epoxide, aldrin, dieldrin, endrin, metalachlor, methoxychlor and dodecachlorpentaciclodecano in waters from various collection points in the basin of the river Corumbataí, besides validate methodology for extraction and chromatography by GC-MS for analysis of pesticide fipronil and other Organochlorine; correlate water contamination with the use of pesticides in the basin, determine the levels of acute toxicity of the pesticide fipronil for Danio rerio (Paulistinha) and Piaractus mesopotamicus Holmerg (Pacu)

Solos com horizonte A escurecido, com presença de artefatos humanos como cerâmicas, ossos e/ou conchas, alta saturação por bases, carbono orgânico e carvões são denominados comumente de Terras Pretas de Índio (TPI), de ampla ocorrência na região Amazônica. Tais características tornam estes solos muito favoráveis para o cultivo agrícola, sobretudo pelo elevado conteúdo de matéria orgânica do solo (MOS). No entanto, dentre as questões ainda não desvendadas quanto à gênese destes solos, está a natureza e mecanismos de retenção desta matéria orgânica nas TPI. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi elucidar a natureza química da MOS em solos com horizonte A antrópico e em solos de referência (sem horizonte A antrópico). Para isso, dois perfis de TPI e um perfil de referência foram selecionados na área do Campo Experimental do Caldeirão no município de Iranduba - AM. Amostras de todos os horizontes foram coletadas e submetidas ao fracionamento físico e químico da matéria orgânica, gerando as frações: i) (FLL); ii) Leve oclusa (FLO); iii) extraível com NaOH (EX) iv) Resíduo (RES). Todas elas foram caracterizadas por meio da pirólise CG/EM. A FLL e EX estão presentes em quantidades maiores nas TPI, devido, respectivamente, ao maior imput de mateiral fresco promovido intencionalmente pelo homem nestas áreas e à maior humificação deste material. Por outro lado a FLO foi maior no perfil de referência. A FLL possui alta expressão da liteira, sendo constituída, sobretudo por materiais vegetais e carvões. A FLO teve alta variabilidade composicional, no entanto de modo geral possui semelhança com a FLL, mas é menos enriquecida em derviados do BC (compostos poliaromáticos) e maior quantidade de material vegetal fresco (ligninas). No entanto, esta fração contribui muito pouco para o carbono total do solo. Entre os diferentes perfis, a principal diferenciação ocorreu na FLL, que possuiu menos levoglucosan e mais poliaromáticos nos perfis antrópicos, o que mostra, portanto, condições mais avançadas de mineralização e enriquecimento relativo em BC. No entanto, no geral há maior abundância de compostos aromáticos nos perfis de TPI, demonstrando maior contribuição de BC. A fração do resíduo mostrou, grande contribuição de compostos alifáticos. No entanto quando compara-se os diferentes perfis, as TPI são enriquecidas com compostos poliaromáticos, reforçando novamente a contribuição do BC. Não foi possível, com os métodos de extração e fracionamento utilizados, afirmar se os produtos derivados do BC nesta fração estão realmente ligados a fração mineral ou estão presentes no RES por serem insolúveis em alcalino. Nesse sentido, conclui-se que há uma grande contribuição do BC para a estabilização (pelo mecanismo da recalcitrância química) da MO nos perfis de TPI nas diferentes frações e, além disso, verificou-se também nestes perfis estágios mais avançados de decomposição, concordando com o fato de que nas TPI há um maior grau de humificação da MO. / The Anthrosols known as Amazon Dark Earths (ADE) are peculiar soils found in Amazonian Forest, presenting dark coloured A horizons that combine the following features: presence of human artefacts, bones and shells; high levels of organic carbon and coal; and a high base saturation index. Such characteristics are an advantage for agriculture practices, even in the current days. However, their genesis mechanisms are still poorly understood, especially the processes related to organic matter fixation. This contribution aims to elucidate the chemical nature of soil organic matter (SOM) in some Anthrosols and reference soils (without Anthropic A horizons), comparing two pedons with the referred characteristics in the county of Iranduba (Amazon State, Brazil). Soil samples were physically and chemically fractioned, into the following groups: i) FLL, ii) light occluded (FLO), iii) NaOH extractable (EX); iv) residual (RES). SOM samples were chemically characterized using the CG/EM pyrolysis technique. The FLL and EX fractions are more common in IDA soil samples due to the high inputs of fresh plant materials intentionally introduced by human groups in the past, and to the high degree of humification. The FLO fraction was higher in the reference soil samples (without Anthropic A horizons). The FLL fraction was more expressive in the litter samples, consisting of plant materials and coal. The FLO fraction presented a high compositional variability but similar to FLL fraction, less enriched in polyaromatic compounds (BC) and fresh plant materials (lignin). Nevertheless, this fraction represents a minor contribution to total organic carbon of soils. Within the different pedons, the main difference was observed in the FLL fraction, less enriched in levoglucosan and polyaromatic compounds in the Anthrosols. It suggests a rapid mineralization of organic matter and high contribution of BC compounds in these soils. In general, the BC compounds are a major control in Anthrosols. The residual fraction shows high levels of aliphatic compounds. However, in the Anthrosols the BC compounds maintain a high level. It was not possible to determine whether the BC bearing compounds are bound to the mineral fraction or belong to RES fraction (low solubility in high pH values). The BC compounds must contribute significantly to SOM stabilization in the different fractions of Anthrosols pedons (chemical recalcitrance mechanism). Moreover, decomposition degree of SOM is higher in the Anthrosols, in agreement to the high degree of humification.