Orientador: Prof. Dr. Camilo Andrea Angelucci / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / O glicerol nos últimos anos tem se tornado objeto de muitas pesquisas, devido à grande quantidade produzida como coproduto no processo de produção do biodiesel. É emergente a necessidade de que a quantidade excedente de glicerol, que não é absorvida pelo mercado, possa ser transformada em outros produtos com maior valor agregado, sendo a conversão eletrolítica, uma das alternativas para essa transformação. Frente a essa situação, estudos têm mostrado a eficiência de eletrocatalisadores de platina na conversão do glicerol, onde técnicas clássicas da eletroquímica, como voltametria e a cronoamperometria, são utilizadas. Nesse sentido os estudos voltamétricos e cronoamperométricos foram realizados em eletrodos de platina monocristalina de baixos índices de Miller e policristalina, em meio alcalino. Após a obtenção do perfil voltamétrico característico de cada um dos sistemas, verificou-se que a eletro-oxidação do glicerol em eletrodos de platina, depende de fatores como a estrutura dos átomos superficiais do eletrodo, janela de potencial aplicado, tempo de permanência em baixos potenciais e da concentração de glicerol. Nossos resultados mostraram que a reação de eletro-oxidação de glicerol é dependente da distribuição dos átomos na superfície do eletrodo, já que em cada superfície do eletrodo de platina, a reação apresenta-se com perfis voltamétrico distintos; observou-se que dependendo do número de ciclos, assim como o tempo em que o sistema permanece em baixos potenciais, ocorre a diminuição da atividade catalítica do eletrodo, evidenciado pela diminuição da densidade de corrente. O estudo da variação da concentração de glicerol no meio eletrolítico mostrou que atividade eletrolítica é influenciada, visto o aumento na densidade de corrente obtida em presença da maior concentração do glicerol em todas as superfícies analisadas. A atividade da reação de eletro-oxidação do glicerol em eletrodos de platina foi de Pt (111) > Pt (110) > Ptpolicristalina >Pt (100), independente das concentrações de glicerol analisadas. A ordem da reação determinada para cada um dos eletrodos estudados, mostrou que a reação em Pt (100) é a menos influenciada pela variação da concentração no meio eletrolítico. O presente estudo permitiu ainda verificar que a platina policristalina pode ser decomposta nas três superfícies de eletrodos monocristalinos cada qual com a sua contribuição específica, identificadas em regiões características do voltamograma cíclico. / Glycerol in recent years has become the subject of many research, due the large amount produced as coproduct in the biodiesel production process. The emerging need for the overage amount of glycerol that is not absorbed by the market can be transformed into other products with higher added value, being the electrolytic conversion one of the alternatives for this transformation. Facing this situation, conversion of glycerol studies have shown the efficiency of platinum where classical techniques of electrochemistry as voltammetry and chronoamperometry are used. In this sense, voltammetric and chronoamperometric studies were carried out on platinum electrode low indexes Miller monocrystalline and polycrystalline in alkaline medium. After obtaining the voltammetric profile characteristic of each systems, it was found the electrooxidation of glycerol, in platinum electrodes, depends on factors such as the structure of surface atoms of electrode potential window applied, the length of stay at low potential, concentration of glycerol present in the electrolyte medium. Our results show the eletrooxidation reaction of glycerol is dependent on the distribution of the atoms on the surface of the electrode, as on every surface of the platinum electrode reaction is voltammetric different profiles: it was observed that depending on the number of cycles, as well as the time in which system remains at low potential, reduction of catalytic activity of electrode, evidenced by the decrease in current density. The study of variation on glycerol concentration in the electrolyte activity showed that medium is influenced, since the increase in current density obtained in the presence of higher concentrations of glycerol in all the areas analysed. The activity of eletrooxidation glycerol reaction in platinum electrodes Pt (111) > Pt (110) > Pt polycrystalline > Pt (100) was independent of glycerol concentrations. The order of reaction was given to each studied electrodes, showed that reaction on Pt (100) is the least influenced by the variation of concentration in electrolytic medium. The present study allowed still finds that the polycrystalline platinum can be decomposed in three areas of monocrystalline electrodes each with their specific contribution identified in voltammogram.

Orientadora: Profa. Dra. Janaina de Souza Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / Devido ao aumento na produção de biodiesel em nível mundial, tem-se observado uma elevação na disponibilidade de glicerol no mercado de forma que hoje o produto tem sido queimado em caldeiras devido seu baixo custo. Sabe-se que a reação de eletro-oxidação de glicerol sobre eletrodo de Pt em meio ácido, gera produtos com alto valor agregado como: gliceraldeído, dihidroxicetona, ácido glicérico, ácido tartrônico, ácido glicólico, ácido glioxílico e ácido fórmico, porém pouco se sabe sobre o mecanismo de formação destes produtos e dos adsorbatos que acabam por envenenar o eletrodo no decorrer dos ciclos. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo estudar o efeito do tempo de pré-tratamento em baixos potenciais na formação de adsorbatos provenientes da interação da molécula de glicerol com eletrodos de platina (hkl) em meio ácido. Para tal, utilizou-se a técnica de cronoamperometria e voltametria cíclica com diferentes velocidades e condições de pré tratamento no estudo com eletrodos de platina (hkl). Observou-se que os planos superficiais apresentam comportamento diferente em relação à formação de adsorbatos em baixos potenciais. O eletrodo Pt(poli) e Pt(110) parecem ser as estruturas mais afetadas pelo tempo de pré-tratamento, possivelmente devido à adsorção dissociativa do glicerol em baixos potencias (0,1 V) gerando adsorbatos e COads que, progressivamente, bloqueiam o eletrodo, inibindo outras reações e gerando um aparente deslocamento no início da reação de oxidação do glicerol, além de uma inversão na composição dos picos de oxidação. Por meio de estudos de voltametria cíclica em altas velocidades e oxidação de monóxido de carbono, observou-se que um dos adsorbatos formados em baixos potenciais é CO, porém a natureza de outros adsorbatos observados não foi determinada. / Since the worldwide biodiesel production has shown a significant increase, a growth on the glycerol availability has also been observed. Nowadays, as the glycerol price has going down very fast, the product has been burned to generate energy. It is known that glycerol electro-oxidation on Pt electrode in acidic media generates products with high added value as: glyceraldehyde, dihydroxyacetone, glyceric acid, tartronic acid, glyoxylic acid and formic acid although the mechanism reaction is not totally understood. Considering this information, the goal of this work is the study of pre-treatment time effect at low potential in the adsorbates formation by the interaction between the glycerol molecule and Pt (hkl) electrodes in acidic media. Cronoamperommetry and Cyclic voltammetry was used as main technique. We formation at low potentials. The electrodes Pt(poli) and Pt(110) seem to be the most affected, probably, at this structures the glycerol dissociative adsorption generates adsorbates and COads that progressively blocks the electrode. Under this condition some reactions are unable, what gives an impression that the glycerol oxidation onset is moved to more positive potentials, and an inversion of peaks composition is noticed. Evaluations of CO oxidation using cyclic voltammetry with different scan rates, allows to suggest that CO is one of the species formed at low potentials that are adsorbed ate the electrode surface. Others species were observed but its nature was not determined.

Afin de garantir la pérennité des ouvrages en bois, ce matériau naturellement dégradable par de nombreux organismes biologiques, doit généralement subir des traitements de protection. L'usage de produits biocides est actuellement la solution la plus employée pour conférer au bois une durabilité supplémentaire. Cependant, devant la problématique environnementale qu'ils soulèvent, l'utilisation de substances biocides est de plus en plus limitée par la réglementation. Des alternatives à l'emploi de biocides ont été développées pour augmenter la durabilité du bois : le traitement thermique et la modification chimique. Le traitement thermique consiste en la dégradation contrôlée des macromolécules du bois, pour le rendre plus hydrophobe, plus stable dimensionnellement et plus résistant à l'attaque des champignons de dégradation. Cependant ce type de traitement affaiblit les propriétés mécaniques du matériau. La modification chimique consiste en l'imprégnation de molécules au sein du matériau, lesquelles vont ensuite réagir avec les constituants du bois pour modifier sa structure chimique. Au cours de cette thèse, des traitements à base de molécules bio-sourcées ont été développés. Ainsi, les traitements opérés sur du hêtre, essence particulièrement sensible à la biodégradation et dimensionnellement instable, ont permis d'améliorer sensiblement ces propriétés. La formation in situ de polyesters de glycérol et de différents acides carboxyliques engendre un matériau plus résistant mécaniquement que les bois traités thermiquement, tout en apportant également une stabilité dimensionnelle et une durabilité renforcées. Les différents acides carboxyliques employés ont, de plus, induit des comportements différents au regard des différentes propriétés étudiées, mettant en lumière l'importance de la structure chimique des réactifs employés. Le traitement le plus prometteur a fait l'objet d'une étude économique montrant la viabilité de l'industrialisation du procédé, qui permettrait alors l'obtention d'un bois modifié utilisable en classe d'emploi 3, tout en valorisant une ressource abondante et sous-exploitée / In order to guarantee the sustainability of structure made of wood, this material, which is naturally degradable by many biological organisms, must generally undergo protection treatments. The use of biocidal products is currently the most employed solution to confer the wood additional durability. However, facing of the environmental problem they raise, their use tends to be increasingly limited by regulation. Alternatives to the use of biocides have been developed to increase the durability of wood: heat treatment and chemical modification. Heat treatment consists of the controlled degradation of wood macromolecules to make it more hydrophobic and therefore more dimensionally stable and more resistant to the attack of the fungi of degradation, but weakens its mechanical properties. Chemical modification involves the impregnation of molecules within the material, which then react with the constituents of the wood to modify its chemical structure. During this thesis, treatments based on bio-based molecules have been developed. Thus, the treatments carried out on beech, a species which is particularly sensitive to biodegradation and dimensionally unstable, have made possible to improve substantially these properties. The in situ formation of polyesters of glycerol and various carboxylic acids produces a material more resistant mechanically than thermally treated wood, while also providing enhanced dimensional stability and durability. The various carboxylic acids employed have also induced different behavior with regard to the various properties studied, highlighting the importance of the chemical structure of the reagents employed. The most promising treatment was the subject of an economic study showing the viability of the industrialization of the process, which would then make it possible to produce a modified wood that can be used in use class 3, while enhancing an abundant under-exploited resource

Submitted by FRANCIELLE BORTOLOTI null (franciellebortoloti@yahoo.com.br) on 2016-03-31T18:13:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Defesa_pronto.pdf: 3622072 bytes, checksum: 8e76232a4bb6cbf4c06ed6197450b404 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-05T13:41:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bortoliti_f_me_bauru.pdf: 3622072 bytes, checksum: 8e76232a4bb6cbf4c06ed6197450b404 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T13:41:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bortoliti_f_me_bauru.pdf: 3622072 bytes, checksum: 8e76232a4bb6cbf4c06ed6197450b404 (MD5) Previous issue date: 2016-03-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Atualmente uma quantidade demasiadamente grande de glicerol tem sido produzida. O desenvolvimento de materiais que consigam eletro-oxidar essa molécula é de extrema importância, para que assim, este composto possa ter aplicações na geração de energia ou mesmo produzir produtos de interesse industrial. No presente trabalho foram estudadas as reações de oxidação do glicerol sobre as nanopartículas intermetálicas ordenadas PtSn/C, PdSn/C e as ligas PtSn/C, PdSn/C em meio alcalino. A caracterização físico-química dos materiais foi realizada por Difração de Raios-X, Espectroscopia de Energia Dispersiva por Raios-X, Microscopia Eletrônica de Transmissão de Alta Resolução e Espectroscopia de Absorção de Raios-X. Estas análises indicaram a formação de fases intermetálicas quando utilizado o método de redução por poliol, e a formação de ligas metálicas quando empregado o método da microemulsão. O desempenho eletroquímico foi avaliado pelas técnicas de voltametria cíclica e cronoamperometria. Todas as nanopartículas apresentaram atividade frente à reação de oxidação do glicerol, sendo que os materiais à base de Pt se destacaram em relação aos de Pd. Além disso, foi o intermetálico ordenado PtSn/C que demonstrou melhor desempenho eletroquímico, o que pode ser atribuído ao efeito eletrônico provocado pela adição do segundo metal (Sn). Através das análises dos espectros de massas foi identificado que para os materiais PtSn/C os produtos formados durante a eletrólise foram gliceraldeído, ácido glicólico e ácido fórmico, evidenciando a clivagem entre as ligações C-C. Em relação a PdSn/C, a quebra entre as ligações C-C não ocorreu, e os produtos formados foram gliceraldeído ou dihidroxiacetona para o intermetálico ordenado PdSn/C, e ácido tartrônico para a liga PdSn/C. Foi sugerido o mecanismo da reação de oxidação do glicerol nos materiais estudados. / Nowadays, the huge amount of glycerol produced from biodiesel obtaining process becomes an important environmental concern in our country. So, development of new and improvement of ancient methods of using glycerol urges to avoid the unappropriated discard of this compound and the consequent environmental pollution. Among the several methods early proposed, the enhancement of electrode materials able to electrooxidize glycerol appears as viable alternative to produce energy and/or high aggregated value chemicals. In the present work, it was investigated the performance of ordered intermetallic nanoparticles PtSn/C and PdSn/C and the alloys PtSn/C and Pd/Sn/C as anode materials to electrooxidize glycerol molecule in alkaline medium. The physical-chemical characterization of the synthesized nanoparticles was performed by using X-Ray Diffraction, Energy-Dispersive Spectrometry, High Resolution Transmission Electronic Microscopy and X-ray Absorption Spectroscopy techniques. The physical-chemical characterization confirmed the prevalence of ordered intermetallic structure from the synthetic route via polyol-modified protocol as well as the alloy structure prevalence as the materials were synthesized via micro-emulsion protocol. The electrochemical performance of the materials was investigated by using cyclic voltammetry and chronoamperometry techniques. All materials proved to be active for the glycerol electrooxidation reaction and it was observed the superior performance of the materials based on Pt as compared to the similar ones based on Pd. Moreover, ordered intermetallic PtSn/C presented the best performance among all the studied materials, which was proposed to be a consequence of the electronic effect of the neighbor Sn atom towards the Pt adsorption site. From mass spectra analysis, glyceraldehyde, glycolic acid and formic acid were detected as main products as the electrooxidation took place at Pt surfaces, evidencing the C-C bond cleavage. On the other hand, the same phenomenon was not observed for the reaction at Pd materials and the main products detected were glyceraldehyde or dihydroxyacetone for ordered intermetallic PdSn/C and tartronic acid for PdSn/C alloy. The corresponding electrooxidation mechanisms were proposed for the reaction occurring on all materials. / CNPq: 130452/2014-9

O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência reprodutiva de borregas Suffolk criadas na região do planalto médio do Rio Grande do Sul e submetidas ao encarneiramento na primeira estação reprodutiva. O Artigo 1 avalia o retrospecto reprodutivo das fêmeas desta categoria, com base em um banco de dados coletado do rebanho. Verificou-se que ovelhas que parem no primeiro ano de vida, quando comparadas com as que parem pela primeira vez aos dois anos, apresentaram repetição de cria de 80 e 79%, mortalidade perinatal de cordeiros (MPC) de 23,3 e 22,1% e taxa de desmame de 82,1 e 92,2% respectivamente ao longo de toda a vida. Ovelhas nascidas de parto triplo, quando encarneiradas na primeira estação reprodutiva, mostraram baixa taxa de prenhez (15%) ao primeiro ano, menor repetição de cria (61%) e maior prolificidade (157,4%) (P<0,05) ao longo de toda vida. Um reduzido número de ovelhas pariu múltiplos no primeiro ano de vida (7%). Embora, durante toda a vida reprodutiva, estas fêmeas tenham apresentado uma alta prolificidade (175,3%), houve alta MPC (31,9%), o que reduziu a taxa de desmame (81,6%). Ovelhas que pariram gêmeos (duplos e triplos) aos dois anos de idade mostraram maior prolificidade ao longo de toda vida reprodutiva (170,1 contra 134,8%) (P<0,05). Das cordeiras provenientes de partos múltiplos, 43% apresentaram partos duplos/triplos no segundo ano reprodutivo, obtendo maior prolificidade (166,6%) e maior taxa de desmame de cordeiros (92,5%) (P<001) durante toda sua vida reprodutiva. Estes dados indicam que pode ser obtido um ganho reprodutivo quando selecionamos ovelhas nascidas de parto múltiplo e que produziram cordeiros múltiplos aos dois anos de idade. O Artigo 2 mostra a eficiência reprodutiva de borregas Suffolk de oito meses submetidas a tratamento com produto hiperglicemiante (20% de Propilenoglicol, 70% de glicerol) no momento do encarneiramento, avaliando variações no peso, na condição corporal (CC) e perfil metabólico antes e durante a gestação. O peso dos animais, a condição corporal (CC) e amostras de sangue foram coletadas em períodos determinados antes e durante a gestação. Os metabólitos pesquisados no soro dos animais foram beta-hidroxibutirato (BHB), colesterol, uréia, albumina e proteínas totais. O peso e a CC das borregas aumentaram respectivamente de 41,3 kg e 2,83, cinco meses antes do encarneiramento para 56,57 kg e 3,03 no momento do encarneiramento. A porcentagem média de prenhez do grupo experimental foi de 38%, o número e porcentagem de prenhez do grupo Tratado e Controle foram 9 (47,3%) e 7( 29,6%) respectivamente. Os valores plasmáticos de BHB mantiveram-se dentro dos padrões normais para a espécie, mostrando elevação no início do encarneiramento (0,336 mmol/L) e no final da gestação (0,445 mmol/L). O colesterol e a uréia mostraram seus menores valores de 43,12mg/dL e 15,20 mg/dL nas amostra coletadas aos três meses antes do encarneiramento, sugerindo déficit protéico. Conclui-se que, no rebanho estudado, borregas acasaladas no primeiro ano de vida mostram baixa taxa de prenhez, e que o uso de produto hiperglicemiante, próximo ao período de ovulação, não foi capaz de aumentar a porcentagem de prenhez. A flutução nos valores plasmáticos de certos metabólitos relacionados com o metabolismo energético (BHB) e protéico (colesterol e uréia) em período crítico da vida reprodutiva, pode ter comprometido seu pleno desempenho reprodutivo. / In this study the reproductive efficiency of yealing Suffolk ewes, grazed in the table lands of the state of Rio Grande do Sul - Brazil exposed to ram on their first year of life is evaluated. Paper one, presents data on retrospective reproduction performance of the yearling ewes using a flock data bank. The data analyses of ewe lamb that give birth on the first year of life, compared with the yearling ewes that lambed at two years of life, showed no statistical differences on repeated bird (80 and 79%), perinatal lamb mortality (PLM) 23,3 and 22,1%) and weaning rate (82,1 and 92,2%) respectively along their life span. Ewe lambs, born as triples and exposed to rams at six months old showed a low pregnancy rate (15%),in the first year, low repeated pregnancy rate (61%) and high prolificity (157,4%) (P<0,05) along their reproductive life. A reduced number of ewes gave multiple births at the first year of life (7%). Although, during their entire reproductive life, those female have shown high prolificity (175,3%) a high PLM was recorded (31,9%), leading to a low weaning rate (81,6%). The ewes that gave birth to twins (dubles and triples) at the age of two year old, showed a high prolificity during all their reproductive life (170,1 x 134,8%) (P<0,05). Finally, 43% of lamb ewes born from multiples birth, produced twins or triples on their second drop, showing high prolificity (166,6%) and weaning rate (92,5%), respectively (P<0,001), during all their reproductive life. It is concluded that a reproductive gain may be achieved when we selected ewes born as twins and that produced multiples on the second year of life. Paper two shows the reproductive performance, weight, body condition score (CS) and plasmatic profile of yearling Suffolk ewes treated with a glucogenic drench (Propylene glycol 20% and glycerol 70% ) at ram introduction time. The body weight, condition score (CS) and bood samples were collected before and during the gestation period. The plasmatic profiles assayed were beta-hydroxy-butirate (BHB), cholesterol, urea, albumin and total protein. The yearling ewes weight and CS increased from 41.3 kg and 2.83 at five mouths before mating to 56,57 kg and 3,03 at mating time. The pregnancy rate of the experimental group was 38%. The number and pregnancy rate of the treatment (T) and control (C) groups were 9 (47,3%) and 7 (29,6%), respectively, suggesting that the treatment used did not improve the pregnancy rate. The plasmatic level of BHB found were in accord with normal level for sheep, showing an increase at the beginning of the mating time (0,336 mmol/L) and at the end of gestation period (0,445 mmol/L). The low plasmatic levels of cholesterol and urea (43.12 mg/dL and 15,20 mg/dL) on samples collected at three months before the ram introduction suggesting a protein deficit in this period. It is concluded that in the yearling Suffolk ewes flock studied, mated in their first year of age a low pregnancy rate was observed and the oral drench with a glucogenic product did not increased the pregnancy rate. Furthermore, the fluctuation on plasmatic level of metabolites related with energy (BHB) and protein (cholesterol and urea) metabolism on critical reproduction periods, compromised the plain reproductive performance of yearling ewes.

Resumo: Biossurfactantes são compostos tensoativos produzidos por vários microrganismos, dentre esses microrganismos as leveduras se destacam por produzi-los em ampla escala. Para que a produção seja economicamente viável é sugerido o uso de fontes de carbono alternativas. O presente trabalho teve por objetivo isolar leveduras e verificar a capacidade de produção de biossurfactantes em fontes de carbono convencionais e alternativas. A partir de um consórcio microbiano enriquecido, foram isoladas sete leveduras e todas apresentaram potencial de produção de biossurfactantes em óleo de soja. O isolado LBPF 3, caracterizado como Candida antarctica, obteve o maior rendimento de produto com uma produção final de 13,86 g/L. Os isolados LBPF 7, caracterizado como Candida albicans, LBPF 9, LBPF 10, caracterizados como Candida glabrata, e LBPF 15, caracterizado como Candida albicans apresentaram potencial de produção de biossurfactantes em resíduos agroindustriais, com destaque para LBPF 9 que obteve a maior redução na tensão superficial do seu meio utilizando glicerol como substrato, aproximadamente 43% com 24 horas de incubação. A caracterização presuntiva dos isolados através da utilização de meios cromogênicos evidenciou a predominância do gênero Candida. Os produtos obtidos pelos isolados apresentaram atividade surfactante reduzindo a tensão superficial da água para valores que variaram de 34 mN/m para os produtos produzidos pelos isolados LBPF 3 e LBPF 7, a 43 mN/m para o isolado LPPF 9, utilizando glicerol como substrato. Conclui-se que o enriquecimento e posterior "screening" realizados para obtenção das leveduras foram eficientes. Os isolados demonstraram possuírem potencial para produção de biossurfactantes tanto em fontes de carbono convencionais como em resíduos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Biosurfactants are bioactive agents that can be produced by many different microorganisms. Of these, yeasts stand out since they can produce these bioproducts in large scale. For this production to be economically viable, the use of alternative carbon sources is recommended. In the present study, different yeast strains were isolated to verify their capacity for producing biosurfactants using conventional and alternative carbon sources. From a enriched microbial consortium, seven different yeasts were isolated, and all showed potential for the production of biosurfactants in soybean oil. Isolate LBPF 3, characterized as species Candida antarctica, obtained the highest production: 13.86 g/L. Isolate LBPF 7, characterized as Candida albicans, isolates LBPF 9 and LBPF 10, each characterized as Candida glabrata, and yet LBPF 15, characterized as Candida albicans, all presented potential for the production of biosurfactants in agroindustrial residue. Of these, LBPF 9 stood out by obtaining the highest reduction of surface tension in its medium, approximately 43% after 24 hours, using glycerol as substrate. Presumptive characterization of the isolates was done by chromogenic analysis and showed a predominance of the Candida genera. The products obtained by the isolates presented surfactant activity which reduced the surface tension of water to values that varied from 34 mN/m, for the product obtained from isolates LBPF 3 and LBPF 7, to 43 mN/m for the isolate LBPF 9, all using glycerol as substrate. The obtained results led to the conclusion that the processes of enrichment and posterior screening, used for obtaining the yeasts, were efficient. The assessed isolates all showed potential for the production of biosurfactants in conventional sources of carbon as well as in agroindustrial waste, especially in glycerol. Therefore, the considered... (Summary complete electronic access click below) / Orientadora: Maria Benincasa Vidotti / Coorientadora: Marcia Justino Rossini Mutton / Banca: Giovana Tommaso / Banca: Jackson Antonio Marcondes de Souza / Mestre

Resumo: O gene GPD2 de Saccharomyces cerevisiae, que codifica a enzima glicerol-3- fosfato desidrogenase (G3PDH; EC 1.1.1.8; NAD+: oxidoredutase) foi clonado na levedura Pichia pastoris para expressar extracelularmente a enzima em meio de cultura. Essa enzima apresenta aplicação prática em diversos sistemas acoplados para determinação quantitativa de triacilglicerol, glicerol, ácido fosfatídico e outros fosfolipidios também podendo ser usada para medir atividades enzimáticas em diversos tipos de amostras. Para que a atividade extracelular fosse suficiente em ensaios industriais e biológicos, um estudo de indução da expressão da enzima foi realizado no presente trabalho, que consistiu em escolher o clone que melhor secreta a enzima e estudar o meio de crescimento (BMGY), a densidade inicial celular (0,05 mg/mL), o meio de indução enzimática (BMMY), a natureza do tampão (tampão fosfato), o pH (6,0), o tempo de produção da proteína (4 dias), a concentração da enzima através de membrana filtrante (120 vezes), a melhor fonte de peptona (Acumédia), o estudo de pré-indução celular por estresse osmótico (atividade de 0,477 ± 0,0 U/mL em 24 horas com NaCl 0,35M). O processo de produção da G3PDH mostrou que a máxima produtividade enzimática (795 U/mL e atividade específica de 44,49 U/mg) e biomassa final de 17,75 mg/mL foi obtida com as seguintes condições experimentais: 48 horas de indução com meio BMMY, utilizando 1% de metanol, 1% de glicerol, densidade inicial celular de 0,05 mg/mL, pH 5,0 e sobrenadante concentrado 120 vezes em membrana filtrante. / Abstract: The GPD2 gene from Saccharomyces cerevisiae, which encodes the enzyme glycerol-3-phosphate dehydrogenase (G3PDH, EC 1.1.1.8, NAD +: oxidoredutase) was cloned in the yeast Pichia pastoris to express the enzyme extracellularly in the culture medium. The enzyme G3PDH has practical application in various systems coupled to quantitative determination of triacylglycerol, glycerol, phosphatidic acid and other phospholipids. It can also be used to measure the enzymatic activities in diverse types of samples. For the application of the enzyme extracellular in industrial and biological tests, a study of induction of expression of the enzyme was accomplished in the present work, that consisted of to choose of clone that more expressing the enzyme, the growth medium (BMGY), the cellular initial density (0.05 mg/mL), the medium of enzymatic induction (BMMY), the buffer nature (phosphate potassium), pH (6.0), the time of production of the protein (4 days), the concentration of the protein (120-fold), the peptone source (Acumédia), the study of pre-induction cellular for osmotic stress (activity of 0.477 ± 0.0 U/mL in 24 hours with NaCl 0.35M). The study of the variable determinative in the process of production of the G3PDH it showed that the maximum enzymatic productivity (0.795 U/mL and 44.49 U/mg of specific activity) and final biomass of 17.75 mg/mL was obtained with the following experimental conditions: 48 hours of induction with medium BMMY, using 1% methanol, 1% glycerol, cellular initial density of 0.05mg/mL, pH 5.0 and the supernatant concentrated 120-fold in filter menbrane. / Orientador: Edwil Aparecida de Lucca Gattás / Coorientador: Maristela de Freitas Sanches Peres / Banca: Edwil Aparecida de Lucca Gattás / Banca: José Roberto Ernandes / Banca: Luiz Henrique Souza Guimarães / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-05-20Bitstream added on 2014-06-13T19:56:01Z : No. of bitstreams: 1 accorsini_fr_me_jabo.pdf: 1065382 bytes, checksum: cbf0a6376043b3af50a6c426c03f04d1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Biossurfactantes são compostos tensoativos produzidos por vários microrganismos, dentre esses microrganismos as leveduras se destacam por produzi-los em ampla escala. Para que a produção seja economicamente viável é sugerido o uso de fontes de carbono alternativas. O presente trabalho teve por objetivo isolar leveduras e verificar a capacidade de produção de biossurfactantes em fontes de carbono convencionais e alternativas. A partir de um consórcio microbiano enriquecido, foram isoladas sete leveduras e todas apresentaram potencial de produção de biossurfactantes em óleo de soja. O isolado LBPF 3, caracterizado como Candida antarctica, obteve o maior rendimento de produto com uma produção final de 13,86 g/L. Os isolados LBPF 7, caracterizado como Candida albicans, LBPF 9, LBPF 10, caracterizados como Candida glabrata, e LBPF 15, caracterizado como Candida albicans apresentaram potencial de produção de biossurfactantes em resíduos agroindustriais, com destaque para LBPF 9 que obteve a maior redução na tensão superficial do seu meio utilizando glicerol como substrato, aproximadamente 43% com 24 horas de incubação. A caracterização presuntiva dos isolados através da utilização de meios cromogênicos evidenciou a predominância do gênero Candida. Os produtos obtidos pelos isolados apresentaram atividade surfactante reduzindo a tensão superficial da água para valores que variaram de 34 mN/m para os produtos produzidos pelos isolados LBPF 3 e LBPF 7, a 43 mN/m para o isolado LPPF 9, utilizando glicerol como substrato. Conclui-se que o enriquecimento e posterior “screening” realizados para obtenção das leveduras foram eficientes. Os isolados demonstraram possuírem potencial para produção de biossurfactantes tanto em fontes de carbono convencionais como em resíduos... / Biosurfactants are bioactive agents that can be produced by many different microorganisms. Of these, yeasts stand out since they can produce these bioproducts in large scale. For this production to be economically viable, the use of alternative carbon sources is recommended. In the present study, different yeast strains were isolated to verify their capacity for producing biosurfactants using conventional and alternative carbon sources. From a enriched microbial consortium, seven different yeasts were isolated, and all showed potential for the production of biosurfactants in soybean oil. Isolate LBPF 3, characterized as species Candida antarctica, obtained the highest production: 13.86 g/L. Isolate LBPF 7, characterized as Candida albicans, isolates LBPF 9 and LBPF 10, each characterized as Candida glabrata, and yet LBPF 15, characterized as Candida albicans, all presented potential for the production of biosurfactants in agroindustrial residue. Of these, LBPF 9 stood out by obtaining the highest reduction of surface tension in its medium, approximately 43% after 24 hours, using glycerol as substrate. Presumptive characterization of the isolates was done by chromogenic analysis and showed a predominance of the Candida genera. The products obtained by the isolates presented surfactant activity which reduced the surface tension of water to values that varied from 34 mN/m, for the product obtained from isolates LBPF 3 and LBPF 7, to 43 mN/m for the isolate LBPF 9, all using glycerol as substrate. The obtained results led to the conclusion that the processes of enrichment and posterior screening, used for obtaining the yeasts, were efficient. The assessed isolates all showed potential for the production of biosurfactants in conventional sources of carbon as well as in agroindustrial waste, especially in glycerol. Therefore, the considered... (Summary complete electronic access click below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-28Bitstream added on 2014-06-13T19:29:24Z : No. of bitstreams: 1 aragon_cc_me_arafcf.pdf: 397051 bytes, checksum: e29ac6a4f5baf629041e6e9442044f9e (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / No presente trabalho, a atividade da enzima glicerol quinase (GK; EC 2.7.1.30; ATP: glicerol 3-fosfotransferase), proveniente de extratos de levedura seca de panificação, foi otimizada. A melhor preparação enzimática da GK foi obtida por rompimento celular com esferas de vidro, durante sete minutos, com lise de 54,2% das células. O extrato celular foi parcialmente purificado com 1% de sulfato de estreptomicina, antes da precipitação com igual volume de solução a 30% (m/v) de polietilenoglicol 3350, e posteriormente dialisado. A atividade máxima da GK foi obtida em pH 10,0, a 60ºC e 50mM de substrato, por metodologia clássica. A enzima apresentou alta estabilidade térmica ― a atividade foi completamente mantida até 50ºC, durante uma hora ― e em pH entre 6,0 e 8,0. Além disso, manteve-se estável, por quatro meses, a 4°C, na presença de azida de sódio 0,05% e cloreto de cobalto 10mM, e, por até oito meses, com o extrato liofilizado. Calculados pelos métodos de Lineweaver-Burk, Hanes-Woolf e Eadie-Hofstee, o valor da constante de Michaelis (Km) da enzima variou entre 1,99mM e 3,11mM, e a Vmax, entre 1,14U/mL e 1,19U/mL. Utilizou-se a metodologia de superfície de resposta (MSR) para melhor definição dos parâmetros da reação enzimática, observando-se valores ótimos de atividades a temperaturas entre 52ºC e 56ºC, pH entre 10,2 e 10,5 e concentração de substrato de 150mM a 170mM. A MSR mostrou-se adequada para modelar a reação e maximizar a atividade da glicerol quinase. Este método, de baixo custo, dosa a glicerol quinase em uma seqüência de reações, sendo de grande importância para diversas indústrias, como a de alimentos, açúcar e álcool. / In the present study, the activity of the enzyme glycerol kinase (GK; EC 2.7.1.30; ATP: glycerol 3-phosphotransferase) from dry baker´s yeast, was optimized. The best enzymatic preparation of GK was obtained by cell disruption with glass beads, for seven minutes, with 54.2% of lysed cells. Cell extract was partially purified with 1% of streptomycin sulphate, before the precipitation with equal volume of a 30% solution (m/v) of polyethylene glycol 3350, and then it was dialyzed. The maximum activity of GK was obtained with pH 10.0, at 60ºC and 50mM of substrate, by the classic methodology. The enzyme presented high thermal stability ― the activity was completely maintained up to 50ºC, during one hour ― and at pH between 6.0 and 8.0. Besides, it was stable, for four months, at 4°C, in the presence of sodium azide 0.05% and cobalt chloride 10mM, and, for up to eight months, with the lyophilized extract. The value of the Michaelis constant (Km) of the enzyme was calculated by the methods of Lineweaver-Burk, Hanes-Woolf and Eadie-Hofstee,and it varied between 1.99mM and 3.11mM, and Vmax, between 1.14U/mL and 1.19U/mL. Response surface methodology (RSM) was used for better definition of the parameters of the enzymatic reaction, being observed higher activity values at temperatures between 52ºC and 56ºC, pH between 10.2 and 10.5 and substrate concentration from 150mM to 170mM. RSM showed to be an adequate approach for modeling the reaction and maximizing the glycerol kinase activity. This low cost method doses glycerol kinase in a sequence of reactions, being of great importance for many industries, like food, sugar and alcohol.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this research was to evaluate the effect of levels of crude glycerin in replacement of corn for suckling lambs kept on pasture ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) supplemented in creep feeding on the characteristics of the pasture, supplement intake, performance, carcass characteristics, corporal components, physico-chemical and sensorial characteristics of meat. Thirty two suckling lambs were used and were kept with the sheep until slaughter, were from single or double birth, the lambs had about 29 days old and the initial body weight of 12,32±1,59 kg. They were equally distributed by sex, type of birth and weight among the treatments: 0, 10, 20 or 30% of crude glycerin, which contained 84,8% glycerol, in the replacement of corn in the isoprotein supplement (18% CP) daily provided in amounts equivalent to 2% live weight for each animal. It was evaluated the characteristics of ryegrass pasture, the supplement intake and performance of lambs that were slaughtered when they reached pre-established slaughter weight of 28 kg of body weight, with 14 hours for fasting solid. After were evaluated carcass traits, corporal components and characteristics of lamb meat. The experimental design adopted was randomized blocks and each data of variables were subjected to analysis of variance at 5% significance level and the significant results were submitted to regression analysis. Up to 30% of crude glycerin in the supplement provided in creep feeding not influenced (P>0,05) the characteristics of ryegrass pasture, supplement intake and performance of suckling lambs kept on pasture, but changed (P<0,05 ) the carcass characteristics and corporal components. There was an increase in the weights and proportions of rumen, omasum, large intestine and skin of animals which influenced the reduction of weight and yield of hot and cold carcass and an increase in gastrointestinal contents and loss by fasting. There was effect (P<0,05) of levels of crude glycerin on the deposition of body fat, with a decrease in fat deposition in the shoulder and kidney fat. There was no depreciation (P>0,05) in the physico-chemical and sensorial characteristics of lamb meat, but the pH values and cooking losses of meat increased (P<0,05). Based on the results obtained in this research, it is concluded that the crude glycerin can be used by up to 30%, replacing the corn in the creep feeding supplementation of suckling lambs kept in ryegrass pasture with no negative effects on intake, performance and lamb meat characteristics, however, negative effects were observed in carcass quality and fat deposition in the animal body. / O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito de níveis de glicerina bruta, em substituição ao milho, para cordeiros lactentes mantidos em pasto de azevém (Lolium multiflorum Lam.) suplementados em comedouro privativo sobre as características do pasto, consumo de suplemento, desempenho, características de carcaça, componentes corporais, características físico-químicas e sensoriais da carne. Foram utilizados 32 cordeiros lactentes, mantidos com suas mães até o abate, de parto simples ou duplo, tendo aproximadamente 29 dias de idade e peso médio inicial de 12,32 ± 1,59 kg, sendo estes distribuídos igualmente de acordo com sexo, tipo de parto e peso entre os tratamentos: 0, 10, 20 e 30% de glicerina bruta, contendo 84,8% de glicerol, em substituição ao milho, no suplemento isoproteico (18% de PB) fornecido diariamente em quantidade equivalente a 2% do peso vivo para cada animal. Avaliou-se as características do pasto de azevém, o consumo de suplemento e o desempenho dos cordeiros, que foram abatidos ao atingirem o peso de abate pré-estabelecido, de 28 kg de peso corporal, com restrição de sólidos de 14 horas. Posteriormente avaliaram-se as características de carcaça, componentes corporais e características da carne dos animais. Adotou-se o delineamento experimental em blocos ao acaso"!sendo os dados de cada variável submetidos à análise da variância a 5% de significância e os resultados significativos foram submetidos à análise de regressão. Níveis de até 30% de glicerina bruta no suplemento fornecido em comedouro privativo não influenciaram (P>0,05) as características do pasto de azevém, consumo de suplemento e desempenho dos cordeiros lactentes mantidos a pasto, porém alteram (P<0,05) as características da carcaça e os componentes corporais. Ocorreu o aumento nos pesos e proporções de rúmen, omaso, intestino grosso e pele dos animais o que influenciou na redução de pesos e rendimentos de carcaça quente e fria e no aumento de conteúdo gastrintestinal e perdas pelo jejum. Verificou-se efeito (P<0,05) dos níveis de glicerina bruta sobre a deposição de gordura corporal, com a diminuição de deposição de gordura na paleta e de gordura renal. Não houve depreciação (P>0,05) na qualidade físicoquímica e sensorial da carne, porém os valores de pH e as perdas por cocção da carne elevaram-se (P<0,05). Com base nos resultados obtidos nesta pesquisa, conclui-se que a glicerina bruta pode ser utilizada em até 30%, em substituição ao milho, na suplementação em comedouro privativo de cordeiros lactentes mantidos no pasto de azevém sem haver efeitos negativos sobre o consumo, desempenho e características da carne, contudo, efeitos negativos foram observados na qualidade da carcaça e na deposição de gordura corporal dos animais.