Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-07-17T13:14:38Z No. of bitstreams: 1 IgorAndreyAiresSoares_TESE.pdf: 4020193 bytes, checksum: 7f356c7652765b0b2170852d29cba9b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-07-19T12:11:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IgorAndreyAiresSoares_TESE.pdf: 4020193 bytes, checksum: 7f356c7652765b0b2170852d29cba9b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-19T12:11:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IgorAndreyAiresSoares_TESE.pdf: 4020193 bytes, checksum: 7f356c7652765b0b2170852d29cba9b6 (MD5) Previous issue date: 2016-11-29 / A preocupa??o com o meio ambiente e a busca por fontes renov?veis de energias t?m impulsionado a busca por alternativas que possam substituir, ao menos parcialmente, os combust?veis f?sseis. Dentre as op??es ambientalmente vi?veis est? o biodiesel, que vem sendo produzido em larga escala. Por?m, um fator preocupante frente ao crescimento da produ??o desse combust?vel ? o destino da glicerina gerada no processo, o que torna imperiosa a busca por novas aplica??es para este coproduto. Al?m das fontes de energia, outro recurso natural cada vez mais limitado ? a ?gua. A sua utiliza??o requer cada vez mais racionalidade, principalmente na irriga??o, atividade que demanda a maior vaz?o e onde ocorrem perdas consider?veis, sendo necess?rias pesquisas para a maximiza??o da efici?ncia de sua utiliza??o para este fim. Nesse contexto, um incremento na efici?ncia da irriga??o pode se dar atrav?s do uso de sistemas microemulsionados e nanoemulsionados. Assim, este trabalho tem como objetivo usar a glicerina na obten??o de sistemas microemulsionados e nanoemulsionados e avaliar a viabilidade de uso destes na reten??o de umidade no solo. A pesquisa foi desenvolvida em tr?s etapas. Na etapa I, nanoemuls?es foram obtidas a partir de dois sistemas microemulsionados: sistema A, composto por UNTL-90, ?leo de coco e glicerina + ?gua 1:1, e sistema B, composto por UNTL-90, ?leo de pinho e glicerina + ?gua 1:1. Para cada sistema, escolheu-se um ponto de microemuls?o contendo 15% de tensoativo, 2% fase ?leo e 83% de fase polar. Destes pontos foram realizadas nove dilui??es de cada sistema para caracteriza??o e aplica??o, sempre comparando os comportamentos com a ?gua e a microemuls?o de origem. A caracteriza??o dos sistemas A e B foi realizada atrav?s dos seguintes estudos: aspecto visual, di?metro de got?culas, reologia, pH e tens?o superficial. Na etapa II, a reten??o de umidade no solo foi verificada pelo m?todo tradicional, atrav?s da diferen?a de massas entre o solo seco, o solo ?mido e ap?s a secagem em estufa. Amostras de solo foram submetidas ? aplica??o de microemuls?o e nanoemuls?o e secas em estufa a: 50?C com avalia??es ap?s 24, 48, 72, 144 e 240 horas de secagem; 105?C, avaliados ap?s 24 e 48 horas; e em vasos, que ficaram expostos ? temperatura ambiente e tiveram a reten??o de umidade avaliada aos 5 e 8 dias ap?s a aplica??o. Na etapa III foi verificada a interfer?ncia dos sistemas no desenvolvimento inicial de plantas, cujas avalia??es foram realizadas na pr?-emerg?ncia e na p?s-emerg?ncia, onde as microemuls?es e nanoemuls?es s? foram aplicadas 10 dias ap?s a emerg?ncia das plantas. O tipo de ?leo vegetal utilizado influenciou nas caracter?sticas das nanoemuls?es obtidas. Para ambos os sistemas, o di?metro de got?culas variou em fun??o da concentra??o de tensoativo, com valores entre 14 e 31,8 nm para nanoemuls?es A e entre 14,9 e 127,8 para nanoemuls?es B. As nanoemuls?es B s?o mais viscosas e apresentam comportamento mais pr?ximo de um fluido Newtoniano quando comparadas ?s nanoemuls?es A. Quanto ao pH, a nanoemuls?o A apresenta valores entre 5,4 e 5,8 e nanoemuls?es B entre 3,8 e 4,5. A tens?o superficial dos sistemas nanoemulsionados aumentou em fun??o da concentra??o do tensoativo, com valores entre 41,6 e 47,7 dynas/cm para nanoemuls?es A e entre 32 e 51,2 dynas/cm para as nanoemuls?es B. Para todas as condi??es de tempo e temperatura estudadas, as nanoemuls?es propocionaram a reten??o de umidade no solo, e esta aumenta em fun??o da concentra??o dos constituintes, com maiores valores para a microemuls?o de origem, com porcentagem de reten??o acima de 90%. A germina??o de sementes foi 100% afetada pelas nanoemuls?es. Observou-se que as nanoemuls?es com menores concentra??es de tensoativo n?o causaram danos ?s plantas, sendo estas uma alternativa vi?vel para a reten??o de umidade no solo. / Environmental concerns and the demand for renewable sources of energy have driven the search for alternatives that may replace, at least partially, the use of fossil fuels. Among the viable options is the biodiesel, which has been produced on a large scale. However, with the increased use of biodiesel, scientists face a new challenge: finding alternatives to the use of Glycerin generated in the process. In light of this challenge, it is imperative to find new applications for this co-product. Water is another natural resource which availability that is becoming increasingly limited. Its proper use requires efficient strategies to avoid waste. Irrigation activities consume large amounts of water and it is responsible for a great percentage of its waste. Strategies related to water conservation in irrigation processes are imperative. This high consumption activity problem imposes the search for more efficient processes. In this context, this research proposes an increase in irrigation efficiency by using microemulsioned and nanoemulsioned systems. It also assesses the feasibility of using the abovementioned systems to retain moisture in the soil. The experiments were carried out in three stages. In step I, nanoemulsions were obtained from two microemulsioned systems. The first system (A) was composed of UNTL-90, coconut oil, and Glycerin + water 1:1. The second one (B) was composed of UNTL-90, pine oil, and Glycerin + water 1:1. For each system, a microemulsion point containing surfactant (15%), oil phase (2%), and polar phase (83%) was chosen. From these points, nine dilutions of each system were made to characterize and observe the application, always comparing the results against the original behaviors with water and microemulsions. The characterization of systems A and B obtained was performed through the following studies: visual aspect, droplet diameter, rheology, pH, and surface tension. In stage II, the moisture retention in the soil was checked using a traditional method, comparing the mass difference between dry soil, moist soil, and soil after drying in an oven. Soil samples were subjected to the application of micro and nanoemulsions, and dried in an oven at 50? C with evaluations after 24, 48, 72, 144 and 240 hours of drying. The assessment at 105? C was performed after 24 and 48 hours. At last, the evaluation of the soil dried in pots at room temperature had their moisture retention evaluated 5 and 8 days after application. Step III assessed system interference in the early plant development. At this stage, evaluations were performed on pre and post-emergence. Considering post-emergence when micro and nanoemulsions were applied only 10 days after the emergence of plants. The type of vegetable oil used influenced the characteristics of nanoemulsions obtained. For both systems, the droplet diameter varied based on the concentration of surfactant, with values between 14 and 31.8 nm to nanoemulsions A, and between 14.9 and 127.8 to nanoemulsions B. Nanoemulsions B are more viscous and exhibit a behavior closer to a Newtonian fluid when compared to the nanoemulsions A. As for pH, nanoemulsion A introduced values between 5.4 and 5.8 and nanoemulsions B had values between 3.8 and 4.5. The surface tension of the nanoemulsioned systems increased as a function of the concentration of the surfactant, with values between 41.6 and 47.7 dynam/cm for nanoemulsions A, and between 32 and 51.2 dynam/cm for nanoemulsions B. Nanoemulsioned let to soil moisture retention at all times and temperature conditions studied. The amount of moisture retained increased based on constituent concentration, with higher values (above 90%) for the original microemulsion, The germination of seeds was affected at 100% by nanoemulsions. However, nanoemulsions with lower concentrations of surfactant did not cause damage to the plants, being a viable alternative to promote moisture retention in the soil.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Este trabalho utilizou glicerol como fonte de carbono na obtenção de biopolímero a partir de fermentação com fungos do cerrado. Foram utilizados quatro diferentes micro-organismos com o objetivo de converter glicerol em biopolímeros. Os micro-organismos testados foram: Mucor racemosus Fresenius, Monilia sitophila, Fusarium sp, e Acremonium sp. Para cada microrganismo realizou-se ensaios exploratórios, afim de selecionar cepas capazes de converter glicerol no bioproduto de interesse. No primeiro teste exploratório, com 168 horas de fermentação, o micro-organismo Mucor racemosus Fresenius, apresentou formação de 1 g/L de biopolímero. As variáveis avaliadas nos ensaios posteriores (em erlenmyer) foram em sequência cronológica: concentração inicial de glicerol; tempo de fermentação; tempo de cultivo do inóculo em meio Czapeck; ensaios com aeração contínua; avaliação da reposição de meio durante a fermentação; avaliação da vazão de ar; avaliação da influência da aeração aplicada em duas fases no crescimento celular e na produção do biopolímero; avaliação do efeito da adição de extrato de levedura sobre a produção de goma e avaliação da produção de goma sem adição do glicerol. Dentre as condições estudadas identificou-se como mais promissoras: concentração inicial de glicerol de 50 g/L, 2 g/L de extrato de levedura, com tempo de fermentação de 96 horas e com agitação de 100 rpm, 120 horas de idade de cultivo do inóculo, sistema com aeração empregando vazão de ar de 4 vvm na fase de produção (72 horas após as 24 h sem aeração), sem reposição de meio de cultivo. Nestas condições houve uma produção máxima de 14,21 g/L de goma formada e 67,7% consumo de glicerol. Após estes ensaios foi realizado o ensaio cinético em fermentador Biostat B de capacidade de 2L, com volume útil de 1L, para avaliar o desempenho do fungo na produção do biopolímero nas melhores condições estabelecidas de processo. Nesta etapa foi gerada uma produção de 23 g/L de goma e consumo de glicerol de 75%. A análise do espectro de infravermelho da goma produzida comparada a goma xanthana mostrou, que as gomas possuem natureza de carboidrato. / The present work used glycerol as a carbon source to obtain bio-based products from fermentation with fungi. It was used four different microorganisms in order to convert glycerol into biopolymers and biosurfactants. The microorganisms tested were: Mucor racemosus Fresenius, Monilia sitophila, Fusarium sp and Acremonium sp. For each microorganism exploratory tests were held in order to select strains capable of converting glycerol in bio-based products of interest. In the first exploratory test of 168 hours fermentation, the microorganism Mucor racemosus Fresenius showed the formation of 1 g/L biopolímero.As variables evaluated in subsequent tests (in Erlenmyer) are in chronological order: the concentration of glycerol; fermentation time; cultivation time of inoculum amid Czapeck; trials with continuous aeration; review the replacement of the medium during fermentation;review of the flow rate; evaluate the influence of aeration applied in two stages in cell growth and production of the biopolymer; assessing the effect of adding yeast extract on gum production and evaluation of gum production without addition of glycerol. These assays have promoted the following results: glycerol concentration of 50 g/L 2 g/L yeast extract with fermentation time of 96 hours with agitation of 100 rpm and 120 hours of culture age of the inoculum, aeration system using flow rate of 4 vvm in the production phase (72 hours after the 24 h without aeration) without replacement of culture medium. Under these conditions there was a maximum yield of 14.21 g/L and 67.7% gum formed consumption glicerol. After these tests the kinetic assay was performed in Biostat B fermenter with a capacity of 2L, with a working volume of 1L to evaluate the performance of the fungi in the production of biopolymer in the best conditions established process. In this step has been generated an output of 23 g/L of starch and glycerol consumption of 75%. The analysis of the infrared spectrum of the biopolymer produced compared to xanthana gum showed that biopolymers have carbohydrate nature. / Dissertação (Mestrado)

Este trabalho tem como objetivo otimizar as etapas da rota de purificação da glicerina bruta proveniente da produção de biodiesel, sendo elas, hidrólise ácida e retirada de sais através dos processos utilizando o efeito salting-out e troca iônica até obter uma solução aquosa de glicerol e etanol. Foi feito um planejamento fatorial 22 com dois pontos centrais tendo como variáveis de processo temperatura e tempo de reação, e como respostas o valor de pH da solução e a massa de glicerina separada, para cada ácido testado (ácido sulfúrico e ácido clorídrico). Para a glicerina hidrolisada com ácido sulfúrico o valor de pH não sofreu influência das variáveis do modelo. Para a massa de glicerina separada, houve efeito significativo positivo da temperatura e negativo do tempo. Para a hidrólise com ácido clorídrico, na análise do valor de pH há uma leve suspeita da influência negativa para o tempo, sem influência da temperatura. Para a massa há uma suspeita da influência negativa da temperatura, sem influência do tempo. Assim, as condições estabelecidas são de temperatura de 70 °C e tempo de reação de 180 minutos para a hidrólise com ácido sulfúrico e 50 °C e 180 minutos pra a hidrólise com ácido clorídrico. Na segunda etapa, que é a retirada de sais por salting-out, foi feito um planejamento de mistura com inclusão de variáveis de processo. Foram planejados 45 experimentos em um planejamento de mistura em função da composição dos alcoóis - etanol (x1), isopropanol (x2), n-butanol (x3) e das variáveis de processo pH e temperatura, obtendo os seguintes modelos: Massa_ retida = 1,44x1 + 0,99x2 + 0,77x3 + 0,13x1pH + 1,90x2x3. Analisando a equação, tratando-se dos álcoois puros pode-se observar que o etanol é mais eficiente na retenção de massa, pois apresenta o maior coeficiênte (1,44). A melhor interação é entre isopropanol e butanol. Quanto as variáveis de processo, o valor de pH teve uma leve influência quando se tratava da solução de etanol. Na análise da condutividade da glicerina filtrada foi obtido o seguinte modelo: Condutividade = 159,14x1 + 255,74x2 + 588,64x3 - 668,14x1x3 + 44,90x1pH - 42,57x1T - 596,79x2x3. Analisando a equação para soluções de alcoóis puros pode-se verificar que o menor coeficiente é para solução de etanol (159,14). Para misturas, etanol e n-butanol apresentam o menor coeficiente que isopropanol e n-butanol. Para soluções de etanol o pH e a temperatura mostram uma leve influência. Para o efeito salting-out definiu-se que seria mais vantajosa a utilização do etanol, pois facilita as etapas posteriores pela facilidade de evaporação e recuperação e baixo custo. Com essas análises ficaram definidas as melhores condições da glicerina em pH 5 e temperatura de 25 ºC, na presença de etanol. A troca iônica foi efetuada obtendo resultados satisfatórios em que a glicerina após passar pela troca iônica estava com condutividade inferior a 10 S/cm. / This work aims to optimize the stages of raw glycerin purification route from biodiesel production, which are, acid hydrolysis and salts extraction through salting out and ion exchange process until to achieve aqueous solution of glycerol and ethanol. A 22 factorial planning with two central points was carried out. Temperature and time reaction were the process variables and pH of solution and glycerin separated mass the answers for each acid tested (sulfuric acid and hydrochloric acid). The pH was not influenced by process variables for glycerin hydrolyzed with sulfuric acid. For separated glycerin mass the effect was positive for temperature and negative for time. For hydrolysis with hydrochloric acid, the pH analyses shows that there might be negative influence of time, and no influence of temperature. For separated glycerin mass there might be negative influence of temperature, and no influence of time. According to the experiments, when the glycerin was hydrolyzed with sulfuric acid the better reaction conditions occur at 70 °C and time reaction equal to 180 minutes. In the hydrolization with hydrochloric acid the conditions were 50 °C and time reaction 180 minutes. In the second stage, salt removal by salting-out effect, a mixture planning with process variables inclusion was conducted. 45 experiments in function of alcohol composition - ethanol (x1), isoprophanol (x2), n-buthanol (x3) and process variables pH and temperature were planned, obtaining the following model: Retained_mass = 1,44x1 + 0,99x2 + 0,77x3 + 0,13x1pH + 1,90x2x3. Analyzing the equation, treating only pure alcohols, it is possible to observe that ethanol is the most efficient in retaining mass due to its biggest coefficient (1,44). The best interaction occurs between butanol and isopropanol. When ethanol solution was used the pH influence can not be neglected. The analysis of the conductivity results the model bellow: Conductivity = 159,14x1 + 255,74x2 + 588,64x3 - 668,14x1x3 + 44,90x1pH - 42,57x1T - 596,79x2x3. Observing the equation, for pure alcohols solutions, ethanol has the smallest coefficient (159,14). For mixtures, ethanol and buthanol have smaller coefficient than isoprophanol and buthanol. For ethanol solutions, pH and temperature have little influence. For the salting-out process it was defined that would be more gainful with ethanol utilization, because it favours the next steps by faciliting evaporation and recover and its low cost. After these analyses satisfactory results for raw glycerin purification were obtained at pH 5 and 25°C, using pure ethanol. The glycerin purification by ion exchange process was carried out obtaining good results. The glycerin conductivity was less than 10 S/cm.

A crescente demanda por energias alternativas torna o hidrogÃnio (H2) interessante por possuir alta concentraÃÃo de energia por unidade de massa. Aliado a isso, futuramente, o glicerol, subproduto da geraÃÃo de biodiesel, passarà de resÃduo a passivo ambiental, devido à crescente produÃÃo de biodiesel.Unindo as duas perspectivas, a produÃÃo fermentativa de hidrogÃnio a partir de glicerol residual à uma alternativa atraente, pois pode-se à gerar energia limpa a partir de um resÃduo. A grande questÃo que envolve a otimizaÃÃo da produÃÃo biolÃgica de H2 à a seleÃÃo de inÃculos com diversidade microbiana que maximize os rendimentos. TÃcnicas de prÃ-tratamento do inÃculo selecionam microrganismos especÃficos para a produÃÃo de H2 e enriquecem a comunidade com bactÃrias produtoras de H2. Por isso, esses distÃrbios controlados no ambiente sÃo utilizados amplamente.Com base no que foi exposto, este trabalho teve como objetivos: (i) selecionar uma microbiota com potencial elevado de produÃÃo de H2 e analisar sua diversidade; (ii) avaliar o impacto dos prÃ-tratamentos sobre a diversidade microbiana e o rendimento da produÃÃo de H2 (ƞH2); (iii) e relacionar diversidade microbiana com ƞH2(na Ecologia este termo à conhecido como produtividade). Foram testados diferentes inÃculos submetidos a diferentes prÃ-tratamentos (choque de calor, choque Ãcido e adiÃÃo de clorofÃrmio). Pelos resultados, pode-se concluir que a diversidade microbiana tem relaÃÃo direta com a produtividade em H2. Da mesma forma,o impacto do prÃ-tratamento sobre a microbiota depende do tipo de inÃculo. No entanto, as maiores diversidade e produtividade foram alcanÃadas com lodo proveniente da estaÃÃo de tratamento de esgoto domÃstico sem prÃ-tratamento. Os prÃ-tratamentos resultaram em diferentes Ãndices de diversidade, o que mostra que o grau do distÃrbio, pode nÃo sà afetar os microrganismos metanogÃnicos, mas tambÃm os demais presentes. Concluiu-se que a aplicaÃÃo de prÃ-tratamentos se tornou redundante, pois apenas a aplicaÃÃo de carga orgÃnica elevada e ausÃncia de soluÃÃo tampÃo promovem reduÃÃo do pH para a faixa ideal das produtoras de H2, inibindo a atividade metanogÃnica. / The growing demand for alternative energy makes hydrogen (H2) an interesting fuel because of its high concentration of energy per unit mass. Moreover, in the future, the glycerol derived from the biodiesel industry can become an environmental liability due to the increasing production of biodiesel. Therefore, the fermentative production of hydrogen from residual glycerol is an attractive alternative because it will be possible to generate clean energy from a waste. The issue on the optimization of biological production of H2 is the selection of microbial population with an adequate diversity that improves the hydrogen yields. Techniques for pre-treatment of the inoculum select specific microorganisms to produce H2 and enrich the community with H2-producing bacteria. Therefore, these controlled environmental disturbs are widely used. Based on the above, this study aimed to: (i) select a microbiota with high potential for the production of H2 and analyse its diversity, (ii) evaluate the impact of pre-treatments on microbial diversity and hydrogen yield, (iii) evaluate the relationship between microbial diversity and hydrogen yield. Different inocula were tested at different pre-treatments (heat shock, acid shock and chloroform addition). The results show that the microbial diversity is directly related to hydrogen yield. Likewise, the impact of the pre-treatment depends on the type of inoculum. However, the highest diversity and yield were achieved with sludge withdrawn from a municipal wastewater treatment plant without any pre-treatment. In general, the pre-treatments resulted in different diversity index, which shows that the degree of disturb may not only affect the methanogenic microorganism, but also the remaining in the inoculum. The pre-treatments became redundant because only the imposed high organic load and the absence of buffer promoted reduction of pH to the optimum range for H2 production, inhibiting the methanogenic activity and improving the hydrogen yield.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-03T13:24:26Z No. of bitstreams: 1 Emanuel Felipe de Oliveira Filho.pdf: 682058 bytes, checksum: 56dfe31080d213c1dac81fc60832e1eb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-03T13:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emanuel Felipe de Oliveira Filho.pdf: 682058 bytes, checksum: 56dfe31080d213c1dac81fc60832e1eb (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The outbreak enzootic ataxia in lambs was recorded in the municipality of Garanhuns, rugged region of the state of Pernambuco, involving 18 sheep (17 females and one male). The animals were raised in extensive system without regular supply in mineral supplementation, grass fed Brachiaria sp. and pangola grass (Digitaria decumbens) as well as water ad libitum. The sheep underwent clinical evaluation, laboratory and pathology. The clinical condition of the animals ranged from one week to 15 days, between the signs are noteworthy apathy, anorexia, weight loss, anemia, change in color of the wool, amaurosis, incoordination of the hind limbs, difficulty in locomotion with weakness of the hind limbs, position of "dog sitting", decreased sensory and motor responses, frequent falls and difficulty to stay in season and episodes of diarrhea. Serum values of Cu was (6.88 ± 4.31 mmol / L) below the reference range (9-15 mmol / L), the concentration of Mo (≤0,05 mmol / L), while the Fe was (44.02 ±28.51 mmol / L) and Zn was (16.13 ± 7.87 mmol / L), were within the normal range for the species. In the analysis of the relation between Fe, Zn and Cu of affected lambs enzootic ataxia, evidence was low negative correlation between the serum concentration of Fe with Cu (r = -0.19) and between serum Zn Cu (r = -0.07). Histopathology vacuolization were observed, the presence of axonal spheroids and myelin debris, which are engulfed by macrophages with foamy cytoplasm, together with mild demyelination of the white matter. The primary deficiency of Cu causes the occurrence of AE in South Agreste region of Pernambuco state, since the deficiency was due to inadequate intake of this trace element in the diet and not by the action of antagonists such as Fe, Zn and Mo. In addition, the lack of Cu in sheep raised in the wild region of Pernambuco is important issue to be considered in mineral nutrition and should be recommended proper supplementation of Cu. Objective was to evaluate the effects of crude glycerin inclusion containing 80.5% glycerol on the blood parameters of lambs in confinement. They were used 39 crossbred lambs without breed standard set, uncastrated male with four months of age and initial body weight of 21 kg ± 0.8 kg, distributed in randomized blocks with four treatments and ten repetitions with inclusion levels 0, 6, 12 and 18% crude glycerine in dry matter (DM) of the diet. Blood samples were taken for analysis of different biomarkers in the penultimate day of the experiment. significant effects of the inclusion of crude glycerin in place of corn in lambs diet for the different biomarkers of protein profile, mineral and enzyme activity were not registered. When the energy profile, it identified significant effect only for the plasma glucose concentration (p = 0.0003). In regression analysis of plasma glucose concentration lambs, depending on the level of consuming crude glycerine associated with urea replacing corn, it was found that the higher the inclusion of crude glycerin in the diet, increased blood glucose levels (r = 0 , 92, p <.0001). The increasing amount of crude glycerin in the diet of lambs growing replacing corn has gliconeogênico character, and that does not cause metabolic changes of parameters related to energy profile, protein, mineral and enzyme activity. The crude glycerin can be provided up to 18% for maintaining the fuel efficiency and promote good metabolic response. / Um surto de ataxia enzoótica em cordeiros foi registrado no município de Garanhuns, região agreste do estado de Pernambuco, acometendo 18 ovinos (17 fêmeas e um macho). Os animais eram criados em sistema extensivo, sem fornecimento regular na suplementação mineral, alimentados com capim Brachiaria sp. e capim pangola (Digitaria decumbens) além de água à vontade. Os ovinos foram submetidos à avaliação clínica, exames laboratoriais e anatomopatológicos. O quadro clínico dos animais variou de uma semana a 15 dias, entre os sinais merecem destaque a apatia, anorexia, emagrecimento, anemia, mudança de coloração da lã, amaurose, incoordenação dos membros pélvicos, dificuldade na locomoção com fraqueza dos membros posteriores, posição de “cão sentado”, diminuição da resposta sensitiva e motora, quedas frequentes e dificuldade para ficar em estação e episódios de diarreia. Os valores séricos obtidos de Cu foi de (6,88±4,31 μmol/L), abaixo dos valores de referência (9-15 μmol/L), a concentração de Mo (≤0,05 μmol/L), enquanto a de Fe foi de (44,02±28,51 μmol/L) e Zn foi de (16,13±7,87 μmol/L), estavam dentro da faixa de normalidade para a espécie. Na análise de relação entre Fe, Zn e Cu dos cordeiros acometidos de ataxia enzoótica, evidenciam-se baixa relação negativa entre a concentração sérica de Fe com Cu (r= -0,19) e entre a concentração sérica de Zn com Cu (r= -0,07). Na histopatologia, foram observados vacuolização, presença de esferoides axonais e restos mielínicos, sendo estes fagocitados por macrófagos com citoplasma espumoso, além de discreta desmielinização da substância branca. A carência primária de Cu acarreta a ocorrência da AE na região Agreste Meridional do estado de Pernambuco, visto que a deficiência foi em consequência à insuficiente ingestão deste elemento traço pela dieta e não pela ação de antagonistas como o Fe, Zn e Mo. Além disto, a carência de Cu em ovinos criados na região agreste de Pernambuco é tema importante a ser considerada na nutrição mineral, devendo ser recomendado a suplementação adequada de Cu. Objetivou-se avaliar os efeitos da inclusão de glicerina bruta contendo 80,5% de glicerol sobre os parâmetros sanguíneos de cordeiros em confinamento. Utilizaram-se 39 cordeiros mestiços, sem padrão de raça definido, machos não castrados, com quatro meses de idade e peso corporal inicial de 21 kg ± 0,8 Kg, distribuídos em blocos casualizado à quatro tratamentos e dez repetições com níveis de inclusão de 0, 6, 12 e 18% de glicerina bruta na matéria seca (MS) da dieta. Coletas de sangue foram realizadas para análise de diferentes biomarcadores no penúltimo dia de experimento. Não foram registrados efeitos significativos da inclusão de glicerina bruta em substituição do milho na dieta de cordeiros em relação aos diferentes biomarcadores do perfil proteico, mineral e da atividade enzimática. Quando ao perfil energético, identificou-se efeito significativo apenas para a concentração plasmática de glicose (p=0,0003). Na análise de regressão da concentração de glicose plasmática de cordeiros, em função do nível de consumindo de glicerina bruta associada à ureia em substituição ao milho, verificou-se que quanto maior a inclusão de glicerina bruta na dieta, maior a glicemia (r =0,92; p<0001). A quantidade crescente de glicerina bruta na dieta de cordeiros em crescimento em substituição ao milho tem caráter gliconeogênico, além de que não provoca alteração metabólica de parâmetros relacionados ao perfil energético, proteico, mineral e de atividade enzimática. A glicerina bruta pode ser fornecida até 18% por manter a eficiência de consumo e promover boa resposta metabólica.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2010. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-08-13T19:45:26Z No. of bitstreams: 1 dissertao - francisco-1.pdf: 1598375 bytes, checksum: 011e4e3014589fe2de68fb5af51b8aaf (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-12-02T12:20:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertao - francisco-1.pdf: 1598375 bytes, checksum: 011e4e3014589fe2de68fb5af51b8aaf (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-02T12:20:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertao - francisco-1.pdf: 1598375 bytes, checksum: 011e4e3014589fe2de68fb5af51b8aaf (MD5) Previous issue date: 2010 / A crescente demanda de energia em tempos de diminuição no fornecimento de combustível fóssil tem atraído a atenção para a busca por fontes alternativas, que venham a substituir o uso do petróleo, do carvão e do gás natural. Neste contexto, o biodiesel produzido a partir de óleos vegetais aparece como uma alternativa para substituição ao óleo diesel. Esta possibilidade de utilização de combustíveis de origem agrícola vem apresentando um potencial promissor no mundo inteiro, sendo um mercado que cresce aceleradamente devido à sua enorme contribuição ao meio ambiente, com a redução qualitativa e quantitativa dos níveis de poluição ambiental, principalmente nos grandes centros urbanos, e também servindo como fonte estratégica de energia renovável em substituição ao óleo diesel e outros derivados do petróleo. A produção de biodiesel a partir dos óleos vegetais fornece um sistema bifásico, sendo uma fase não polar de ésteres de ácidos graxos e outra mais densa constituída por glicerina e outros componentes residuais do processo. Considerando que na produção de biodiesel há geração de aproximadamente 10% de glicerina, com a mistura constituída de 5% de biodiesel ao diesel (B5) estimativas apontam, em 2013, uma geração de cerca de 150 mil toneladas por ano de glicerina. Uma vez que os mercados tradicionais de glicerina não conseguirão absorver esta oferta de produto neste cenário, este trabalho vem contribuir em inovações tecnológicas relacionadas ao aproveitamento da glicerina, mais especificamente na conversão por via biotecnológica da glicerina gerada na síntese de biodiesel em biomassa de interesse comercial, como fonte de nutrientes. Os efeitos da composição do meio de preparo de inóculo e da temperatura de incubação sobre o crescimento da levedura Yarrowia lipolytica NRRL YB – 423, cultivada em meio à base de glicerina residual, foram estudados em incubadora rotatória, verificando-se que a temperatura de 25°C e utilizando um meio de inóculo com mesma composição do meio de produção foram mais adequados ao crescimento microbiano, atingindo uma concentração de biomassa de 17,7 g.L-1. Em biorreator de bancada, um planejamento fatorial para avaliar a aeração e agitação (22 ensaios mais 3 pontos centrais) foi realizado. Os ensaios indicaram agitação de 200 rpm e aeração de 1 vvm como a melhor condição de cultivo, atingindo 19,14 g.L-1 de concentração de biomassa máxima média, conteúdo protéico médio de 13,55% e teor lipídico de 7,87%. Nestas condições, o cultivo em biorreator de bancada, em relação ao cultivo em frascos agitados, levou a incrementos significativos na biomassa máxima, velocidade específica máxima de crescimento celular e produtividade, respectivamente de 1,22, 1,53 e 2,36 vezes. Com base na determinação do perfil de ácidos graxos e aminoácidos, a biomassa mostrou-se fonte promissora de ácidos graxos essenciais, em particular o ácido linoléico (49,16%) e aminoácidos essenciais como isoleucina, valina, treonina e lisina, que apresentaram escores químicos superiores ao padrão FAO/WHO, respectivamente 1,42, 1,42, 1,30 e 1,17. Portanto a biomassa mostrou-se promissora para utilização como fonte de nutrientes, em particular para alimentação animal. / The crescent demand of energy in times of decreasing in the supply of fossil fuel has been attracting the attention for the search for alternative sources, which will come to substitute the use of the petroleum, coal and natural gas. In this context, the vegetable oils appear as an alternative for substitution to the diesel oil. This possibility of using fuels from agricultural sources has shown a promising potential in the whole world, with a market that is growing rapidly because of its enormous contribution to the environment, with the qualitative and quantitative reduction of the levels of environmental pollution, mainly in the great urban centers, and also serving as strategic source of renewable energy in substitution to the diesel oil and others derived of the petroleum. The production of biodiesel from vegetable oils provides a biphasic system, being a non-polar phase of esters of fatty acids and other more dense consisting of glycerin and other waste components of the process. Considering that in the biodiesel production there is a generation of approximately 10% of glycerin, with the mixture consisting of 5% of biodiesel to diesel (B5) estimates indicate, in 2013, the generation of 150,000 tons per year. Since the traditional markets of glycerin can not absorb this additional supply of product on this scene, this work will contribute in technological innovations related to the use of glycerin, more specifically in the biotechnology conversion of glycerin generated in the synthesis of biodiesel in biomass of commercial interest, as source of nutrients. The effects of temperature and inoculum medium composition on the performance of yeast Yarrowia lipolytica NRRL YB – 423, growing on a glycerin-based medium, were studied in shaken flasks, verifying that the temperature of 25°C and the inoculum medium with the same composition of production medium were the most appropriate conditions for microorganism growth, reaching a biomass concentration of 17.7 g.L-1. In the bioreactor bench scale, a factorial design involving two variables (22 assays plus three central points) was performed, where the studied variables were agitation and aeration. The assays showed agitation of 200 rpm and aeration of 1 vvm as the best culture conditions, reaching a concentration of 19.14 g.L-1 of biomass with protein content of 13.55% and lipid content of 7.88 %. In these conditions, the cultivation in the bioreactor, in relation to the shaken flasks cultivation, leaded to significant increases in the maximum biomass concentration, maximum specific growth rate and productivity, respectively 1.22, 1.53 and 2.36 times. Based on the fatty acid and aminoacid profiles, the biomass showed to be a promising source of essential fatty acids, in particular linoleic acid (49.16%), and essential aminoacids such as isoleucine, valine, threonine and lysine, which presented chemical scores superior than FAO/WHO standard, respectively 1.42, 1.42, 1.30 and 1.17.Therefore biomass showed to be promise for use as a source of nutrients, particularly for animal feed.

A presente pesquisa teve como proposta avaliar o reator anaeróbio, operado de forma descontínua ou descontínua alimentada, contendo biomassa imobilizada em suporte inerte e com recirculação da fase líquida (AnSBBR) aplicado à produção de biohidrogênio a partir da codigestão de glicerina (efluente da produção de biodiesel) e soro de leite (efluente da produção de laticínios). A estabilidade, os índices de desempenho (referentes à produtividade e rendimento molar do hidrogênio) e o fator de conversão (entre biogás produzido e matéria orgânica consumida) foram analisados em função da composição afluente (porcentagem de cada substrato alimentado ao sistema), da variação da carga orgânica, do tempo de enchimento e da temperatura (20, 25, 30 e 35ºC). Os ensaios foram realizados em diferentes proporções dos substratos utilizando-se variadas cargas orgânicas volumétricas (10,3; 17,1 e 24,0 gDQO.L-1.d-1), as quais foram modificadas em função: (i) da concentração afluente (3, 5 e 7 gDQO.L-1) e (ii) do tempo de ciclo (4, 3 e 2 h, ou seja, 6, 8 e 12 ciclos diários). Também foram realizados ensaios para a produção de biometano a partir da codigestão proposta nesta pesquisa (com COAV de 7,6 gDQO.L-1.d-1) em diferentes proporções de mistura. Para a produção de biometano, a condição com 75% de soro e 25% de glicerina (base DQO) obteve os melhores resultados: produtividade molar de 101,8 molCH4.m-3.d-1 e rendimento por carga aplicada de 13,3 molCH4.kgDQO-1; o que representa um aumento de produtividade de cerca de 9% e 30% quando comparado com a digestão anaeróbia de soro e glicerina puros, respectivamente. A produção de metano no melhor ensaio aconteceu predominantemente pela rota hidrogenotrófica. Para a produção de biohidrogênio, a maior produtividade e rendimento do reator foram obtidas no ensaio operado com razão de mistura de 75% soro e 25% glicerina, com 7 gDQO.L-1 de concentração afluente, tempo de ciclo de 3 h e tempo de enchimento de 1,5 h (modo batelada alimentada - COAV de 23,9 kgDQO.m-3.d-1), a 30°C: foi obtida uma produtividade molar de 129,0 molH2.m-3.d-1 e rendimento de 5,4 molH2.kgDQO-1. Esses resultados representam um aumento de produtividade de 145% em relação a mono-digestão do soro na condição inicial, o que indica o benefício significativo da adição de glicerina ao afluente, provavelmente devido à sua capacidade tamponante, e a otimização das condições operacionais. A adição de glicerina e o aumento da COAV balancearam as rotas de produção de hidrogênio, sendo produzido de forma mais equilibrada pelas vias do ácido acético, butírico e valérico. A caracterização do consórcio microbiano desse ensaio indicou que a comunidade microbiana presente no AnSBBR foi dominada por Ethanoligenens e Megasphaera. / The current research evaluated an anaerobic reactor, operated in batch or fed-batch mode, containing immobilized biomass in inert support and with recirculation of the liquid phase (AnSBBR), applied to the production of biohydrogen co-digesting glycerin (effluent from biodiesel production process) and whey (effluent from dairy industry). Stability, performance (regarding productivity and molar hydrogen yield) and conversion factor (between biogas produced and organic matter consumed) were analyzed according to the percentage of each substrate fed to the system, organic loading rate, filling time and temperature (20, 25, 30 and 35ºC). Assays were carried out using different substrates proportions and organic loading rates (10.3; 17.1 and 24.0 gCOD.L-1.d-1), which have been modified in function of: (i) influent concentration (3, 5 and 7 gCOD.L-1) and (ii) cycle length (4, 3 and 2 h, i.e. 6, 8 and 12 cycles daily). Assays were also carried out aiming for biomethane production using the proposed co-digestion (with AVOL of 7.6 gDQO.L-1.d-1) with different proportions of substrate mixture. For biomethane production, the assay conducted with 75% whey and 25% glycerin (COD basis) obtained the best results: molar productivity of 101.8 molCH4.m-3.d-1 and yield per applied load of 13.3 molCH4. kgCOD-1; which is an increase in productivity of about 9% and 30% when compared with the anaerobic mono-digestion of whey and glycerin, respectively. Methane production in this assay came mainly from the hydrogenotrophic route. For biohydrogen production, the highest productivity and yield were achieved in the assay operated with 75% whey and 25% glycerin, with 7 gCOD.L-1 of influent concentration, 3 h of cycle time and filling time of 1.5 h (fed batch mode - AVOL of 23.9 kgCOD.m-3.d-1), at 30°C: a molar productivity of 129.0 molH2.m-3.d-1 and yield of 5.4 molH2.kgCOD-1 were obtained. These results represent a productivity increase of 145% in relation to whey mono-digestion at its initial condition, which indicates the significant benefit of glycerin addition to the influent, probably due to its buffering capacity, and improvement of operational conditions. The addition of glycerin and the increase in AVOL balanced the hydrogen production routes, since hydrogen was produced similarly by the acetic, butyric and valeric acid routes. The characterization of the microbial consortium of this assay indicated that the microbial community present in the AnSBBR was dominated by Ethanoligenens and Megasphaera.

Orientadores: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, Johana Rincones Peres / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T06:30:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barau_JoanGrande_D.pdf: 15458099 bytes, checksum: 72a1f6ed8ef42544b91f989494fb4ce2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A introdução da doença vassoura de bruxa do cacaueiro no Sul da Bahia representa um dos maiores exemplos da magnitude de impacto sócio econômico que uma fitopatologia pode aflingir a uma região ou país com um predominante perfil agroexportador. Com a execução do projeto genoma do fungo causador da vassoura de bruxa, o Basidiomiceto Moniliopthora perniciosa, uma série de trabalhos de caracterização morfológica, fisiológica e genética da doença foram inciados. Em um primeiro momento, em paralelo com a caracterização das alterações bioquímicas da doença, buscamos entender as diferenças de expressão gênica através de microarranjos de DNA e bibliotecas ESTs comparando as duas fases morfo-genéticas do fungo reproduzidas in vitro. Apesar de esse esforço pioneiro ter permitido a formação de um modelo panorâmico das alterações genéticas do fungo e fornecido importantes diretrizes para a pesquisa futura, ficou claro a necessidade de se explorar em maior detalhe a interação in vivo. Dentre os aspectos importantes investigados, o estudo do metabolismo do glicerol durante a fase biotrófica da interação através de marcadores de expressão mostrou que essa fonte de carbono em potencial pode ter um papel importante no início da infecção e participar da sinalização de stress através da modulação do shuttle mitocondrial de glicerol 3-fosfato. No entanto, a necessidade de se entender melhor o panorama das fontes de carbono disponíveis no apoplasto, o microambiente ocupado pelo fungo nas fases iniciais da interação, nos motivou a caracterizar as alterações nutricionais desse espaço ao longo da doença. Foi possível demonstrar que a vassoura de bruxa quebra o ciclo de carbono normal do apoplasto e que induz o corte da comunicação vascular com as partes sadias da planta ao final da fase biotrófica. Uma correlação entre a sinalização por carbono e a expressão de genes de patogenicidade secundária foi explorada. Com a expansão dos dados de genoma e transcriptoma utilizando sequenciamento de DNA de terceira geração (Illumina e 454 Life Sciences), dezenas de genes-alvo com potencial participação em vias de patogenicidade e desenvolvimento da doença foram identificados. Nesse contexto, dentre as ferramentas para análises de genômica funcional nesse modelo, a inativação ou nocaute de genes por gene targeting e o estudo da atividade de proteínas através de fusões com genes repórteres são essenciais ao teste das hipóteses geradas como fruto da pesquisa genômica da Vassoura-de-bruxa. Transformantes de M. perniciosa carregando uma cópia do gene marcador de autofagia MpATG8 fusionado ao marcador GFP apresentaram um padrão de fluorescência característico da biologia celular de ATG8, permitindo acompanhar o processo de autofagia sob condições de deprivação de nutrientes, demonstrando a possibilidade da aplicação de fusões com repórteres fluorescentes para experimentos de localização subcelular de proteínas desse fitopatógeno. Por fim, uma estratégia baseada na seleção de recombinantes através da técnica split marker em conjunto com um silenciamento transiente do sistema de reparo NHEJ por RNAi foi traçada e executada de modo a obter o nocaute do gene MpKu70, essencial a essa via de reparo, cuja inativação está associada a um aumento da eficiência de recombinação homóloga e gene targeting / Abstract: Cocoa's Witches Broom Disease (WBD) is caused by the hemibiotrophic interaction between the Basidiomycete fungus Moniliopthora perniciosa and plants of Theobroma cacao. One remarkable feature of WBD is its unusual long biotrophic phase in which the fungal growth is restricted to the apoplastic space of plants. We compared differential gene expression between biotrophic and saprotrophic-like hyphae in vitro and proposed based on microarray and EST results that the maintenance of biotrophic-like cultures of M. perniciosa in vitro is subject to Carbon source regulation, especially regarding the use of glycerol as a preferential carbon source for biotrophy. To further gain insight into the carbon source regulation of WBD biotrophic phase in vivo, we characterized glycerol utilization using fungal expression markers during the initial phases of infection. We also characterized the carbon source fluctuations in the apoplast of healthy and infected cocoa seedlings. We showed that healthy cocoa plants possess a rhythmic carbon cycle in the apoplast that is in fine tune with periodical leaf flushing, expansion and photosynthetic maturation. WBD completely disrupts the carbon cycle in the apoplast of infected plants and also arrests leaf photosynthesis at pre sink-to-source transition levels. It was also possible to distinguish two different phases of carbon availability in the apoplast. The two phases correlated with fungal growth rates, the expression of a characterized necrosis inducing gene and the development of a tumor-like callus at the base of infected stems that completely disrupted normal vascular communication between healthy and diseased parts of the plant. A possible correlation between carbon starvation and phase switch from biotrophic to necrotrophic was explored and the evolution of the vascular-disrupting callus was discussed in the view of the tradeoff between the physiological behavior of infected tissues as sinks and the avoidance of nutrient remobilization during infected tissue senescence. Finally, we focused on the development of functional genomic tools for the study of gene function in this pathogen. As a proof-of-concept, we successfully obtained fungal strains expressing the autophagy related gene MpATG8 fused with GFP reporter, in which was possible to visualize the autophagy process in vivo by fluorescence imaging. In addition we also obtained the first successful gene targeting knockout of MpKu70, an M. perniciosa homologous of a gene essential to NHEJ in Eukaryotes. MpKu70 knockouts strains have reported phenotypes of increased homologous recombination, and the M. perniciosa strain may be an important platform for future functional studies of genes important in witches broom disease pathogenesis / Doutorado / Genetica de Microorganismos / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

The long digital extensor tendon can suffer trauma with considerable lack of a segment, becoming extremely difficult the primary repair due to muscle contraction and wound contamination. In order to correct this, an experimental model was developed, using 6 adult ponies, weighing betweem 150 to 200 kg. Before the pre surgical adaptation, the animals were submitted to a surgical procedure under general anaesthesia. Through a surgical incision in the right rear limb, a piece of 3cm in length of the long digital extensor tendon was removed. In the tendon gap was implanted an homologus tendon segment preserved in glyceril 98% by mean of a Kessler modified suture, with mononylon 2.0. In the other limb was done a similar defect with excision of 3cm of the same tendon, repaired only with Kessler modified suture, leaving the mononylon strands in the gap, without the use of preserved homograft. After the surgical procedure, an external restraint with acrylic device was applied in both rear legs for a period of 60 days. Ninety days after the surgery all animals went under a new procedure in which, there were done biopsies of both repaired tendons. Besides they went thought histological analysis. It was verified that there was a good healing in both repairing methods. The tendon that was grafted presented advantages such as the dimensions maintenance of the receptor tendon. As well as the peritendineous adherence missing. As for the limb function there was not observed any change, so all animals, regardless of the repairing methods, presented a perfect motion in different trails level. / O tendão do músculo extensor digital longo (TEDL) pode sofrer ferimento traumático com considerável perda de segmento, tornando extremamente difícil o seu reparo primário devido à contratura dos músculos e contaminação da ferida. Com base nesta observação foi elaborado um modelo experimental em que foram utilizados seis pôneis adultos com peso médio de 100 kg. Após o período de adaptação pré-operatória, os animais foram submetidos à intervenção cirúrgica, sob anestesia geral inalatória, onde foi realizada a secção de um segmento de 3cm de comprimento do TEDL do membro posterior direito, mimetizando uma ruptura tendínea total. Em seguida foi implantado na falha tendínea, um segmento de tendão homólogo preservado em glicerina a 98% sendo este fixado aos cotos proximal e distal por meio de sutura de Kessler modificada com fio de nailon onofilamentoso 2.0. No membro contra-lateral foi realizado um defeito semelhante, onde também procedeu-se a retirada de segmento do TEDL medindo cerca de 3cm de comprimento. Para a reparação foi realizada somente a sutura de Kessler, ficando os fios de sutura no espaço criado, orientando desta maneira os cotos tendíneos, diferenciando do procedimento realizado no membro posterior direito pelo fato de não sofrer implantação de segmento tendíneo homólogo preservado. Após o procedimento cirúrgico todos os animais foram submetidos à imobilização externa com gesso acrílico em ambos os membros operados, por um período de sessenta dias, com o objetivo de impedir a flexão da articulação metatarsofalangeana evitando tensão na linha de anastomose . Decorridos noventa dias de pós-operatório, todos os animais passaram por nova intervenção cirúrgica, onde foram realizadas biópsias de ambos os tendões reparados e então submetidos a análise histológica. Onde se verificou adiantado estágio de cicatrização em ambos os métodos de reparo, sendo que o tendão que recebeu o implante apresentou vantagens, como a manutenção do diâmetro e espessura do tendão receptor e ausência de aderências peritendíneas. Quanto à funcionalidade dos membros operados não foi verificada nenhuma alteração digna de nota, pois todos os animais, independente do método de reparo, deambularam perfeitamente nas diferentes fases da marcha.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2017-11-01T18:01:40Z No. of bitstreams: 1 selma_neide_rodrigues_lopes_silva.pdf: 57370089 bytes, checksum: 3257bf7b1893f51caf087a9f9d294c8a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-01T18:01:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 selma_neide_rodrigues_lopes_silva.pdf: 57370089 bytes, checksum: 3257bf7b1893f51caf087a9f9d294c8a (MD5) Previous issue date: 2010-03-04 / Surfactants are amphipathic agents with application in different industries, such as the petroleum, food and pharmaceutical. Many kinds of chemical surfactants are being used nowadays, although the development of alternative products, with biodegradable nature and lower toxicity, as the so called biosurfactants, metabolites from microorganisms, is a sound strategy for the development of compounds with ecological acceptability and for the knowledge of specific properties and application of these compounds. Different biosurfactants have been produced, but few are being commercialised due the high production costs regarded the utilisation of substrates and purification techniques. Thus, the purpose of this work is to combine the glycerol generated from biodiesel at low cost with the ability of the bacterium Pseudomonas aeruginosa UCP0992 to produce a biosurfactant with ability to remove a hydrophobic pollutant from the petroleum industry. First, the influence of glycerol concentration (2-7%), of type (NaNO3, NH4NO3, urea, (NH4)2SO4, peptone, yeast extract and corn steep liquor), and concentration (0,05-0,6%) of the nitrogen source and of the cultivation conditions (temperature – 28 and 37ºC, aeration – 60, 80 and 90% and agitation – 150 and 200 rpm) was studied for biosurfactant production by Pseudomonas aeruginosa UCP0992. The kinetic of growth and production of the biosurfactant has been described for the medium supplemented with 3% glycerol and 0.6% NaNO3, at 28 ºC during 120 hours under 200 rpm. A parallel relation between biomass, consume of glycerol, biosurfactant production, surface tension reduction and hexadecane emulsification showed a growth-associated production. The isolated biosurfactant corresponded to a yield of 8.0 g/L after 96 hours with a biomass of 4.0 g/L. The medium surface tension was reduced from 56 mN/m for 27,4 mN/ and the hexadecane emulsification remained unchanged after 72 hours, with values around 75%. The biosurfactant showed a CMC of 700 mg/L an interfacial tension against hexadecane of 2 mN/m, thermal (4-120ºC) and pH (4-12) stability regarding the surface tension reduction and the emulsification capacity of vegetable oils and diesel, and tolerance under salt concentrations (2-10%). Little changes in the surface tension and in the emulsification activity were observed when the cell-free broth containing the biosurfactant was submitted under 90°C during two hours. The biosurfactant has been characterized as a group of rhamnolipids with anionic nature. The crude biosurfactant did not show toxicity against the micro crustacean Artemia salina and the cabbage (Brassica oleracea) in the conditions tested, while the isolated biosurfactant showed toxicity against the micro crustacean depending on the concentration used. The potential application of the biosurfactant in petroleum and diesel recovery from sand was demonstrated by the percentiles of oils removal (85%). The promising results obtained in this work are noteworthy for possible biosurfactant production from glycerol. / Os surfactantes são poderosos agentes anfipáticos com aplicação nas indústrias petrolífera, alimentícia e farmacêutica, entre outras. Vários surfactantes quimicamente sintetizados são hoje utilizados, embora o desenvolvimento de produtos biodegradáveis e menos tóxicos, os chamados biossurfactantes, agentes obtidos por via microbiológica, torna-se uma estratégia importante na obtenção de componentes compatíveis com o meio ambiente. Muitos biossurfactantes têm sido produzidos, embora poucos sejam comercializados em virtude do alto custo de produção envolvido na obtenção desses compostos, principalmente no que se refere à utilização de substratos caros a e aos processos de purificação. Neste sentido, a utilização de glicerol, substrato gerado em grandes quantidades a custos cada vez mais reduzidos em função da crescente demanda mundial de biodiesel, aliada a habilidade da bactéria Pseudomonas aeruginosa UCP0992 em produzir biossurfactantes, foi avaliada para a produção de um biossurfactante com vistas à aplicação na área ambiental. Inicialmente, a influência da concentração do glicerol (2-7%), do tipo (NaNO3, NH4NO3, uréia, (NH4)2SO4, peptona, extrato de levedura e milhocina) e da concentração (0,05-0,6%) da fonte de nitrogênio e das condições de cultivo (temperatura – 28 e 37ºC, aeração – 60, 80 e 90% e agitação – 150 e 200 rpm) foram avaliadas na produção do biossurfactante por Pseudomonas aeruginosa UCP0992. A cinética de crescimento do microrganismo e de produção do biossurfactante foi descrita para o meio mineral suplementado com 3% de glicerol e 0,6% de NaNO3, a 28 ºC durante 120 horas sob agitação de 200 rpm. Uma relação paralela entre o crescimento do microrganismo, o consumo de glicerol, a obtenção do biossurfactante e a emulsificação do hexadecano foi observada, indicando uma produção associada ao crescimento. O rendimento em biossurfactante isolado após 96 horas foi de 8,0 g/L, para uma biomassa de 4,0 g/L. A tensão tensão superficial do meio foi reduzida de 56 mN/m para 27,4 mN/ e a emulsificação do hexadecando permaneceu inalterada a partir das 72 horas, com percentual de 75%. O biossurfactante apresentou CMC de 700 mg/L, tensão interfacial contra o hexadecano de 2 mN/m, estabilidade térmica (4-120ºC) e estabilidade a diferentes pH (4-12) relacionadas à capacidade de redução da tensão superficial e à atividade de emulsificação de óleos vegetais e diesel, além de tolerância a concentrações salinas (2-10%). O biossurfactante demonstrou pequenas variações na tensão superficial e na capacidade de emulsificação quando submetido a 90°C por durante dias horas. O biossurfactante foi caracterizado como um grupo de raminolipídeos de natureza aniônica. O biossurfactante bruto não apresentou toxicidade frente ao microcrustáceo Artemia salina e ao repolho (Brassica oleracea) nas condições testadas, enquanto que o biossurfactante isolado apresentou toxicidade frente ao microcrustáceo em função da concentração testada. O potencial de aplicação do biossurfactante na remoção de diesel foi demonstrado pelos elevados percentuais de remoção (85%). Os resultados promissores obtidos nesse trabalho indicam a viabilidade de produção de biossurfactantes potentes a partir de glicerol como fonte de carbono.