Orientador: Douglas Soares Galvão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-27T13:47:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Troche_KarlaSouza_M.pdf: 1255427 bytes, checksum: 17251baf9cd0c68ce5c4f8e8adefec0b (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho apresentamos estudos de estrutura-atividade realizados para 81 hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs) tentando identificar compostos carcinogênicos. Em particular, empregamos uma nova metodologia desenvolvida para tratar o problema da correlação estrutura geométrica com atividade biológica, denominada Metodologia de Índices Eletrônicos (MIE). Utilizamos três métodos semi-empíricos para estudar a dependência entre a qualidade dos resultados obtidos pela MIE e o Hamiltoniano utilizado. Para validarmos os descritores utilizados pela MIE, investigamos a relação entre a atividade experimental dos PAHs e descritores teóricos através de cinco metodologias de reconhecimento de padrões: a Análise de Componentes Principais (PCA), Análise Hierárquica de Agrupamentos (HCA), K-ésimo vizinho mais próximo (KNN), Soft Independent Modeling of Class Analogies (SIMCA) e as Redes Neurais Artificiais (NN). Para estas investigações distintas pudemos correlacionar a atividade dos PAHs estudados com parâmetros teóricos, em sua maioria eletrônicos, onde os parâmetros utilizados na MIE foram selecionados pelos diferentes métodos. Este estudo valida estatisticamente a MIE como uma nova metodologia capaz de identificar compostos biologicamente ativos, e com um custo computacional menor que técnicas convencionais de Relação estrutura-atividade (SAR) e apresentando um desempenho, em geral superior / Abstract: In this work we present the study structure-activity realized for 81 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) trying to identify carcinogenic compounds. Particularly, we used a new methodology developed to deal with the problem of correlation between geometrical structure and biological activity, the Electronic Indices Methodology (EIM). We used three semi-empirical methods to analyze the dependence between the quality of results obtained through EIM and the Hamiltonian used. In order to validate the descriptors used in EIM, we investigated the relationship between the experimental activity of PAHs and the theorical descriptors through five methodologies of pattern recognition: Principal Component Analysis (PCA), Hierarchical Cluster Analysis (HCA), Kth Nearest Neighbor (KNN), Soft Independent Modeling of Class Analogies (SIMCA) and Neural Networks (NN). From these different investigations, we could correlate the activity of PAHs studied with theorical parameters, almost all electronic, where the used parameters on EIM were selected with the different methods. These studies validate the statistical value of electronic parameters derived from EIM analysis and their ability to identify active compounds. The EIM out performed more standard Structure-Activity Relationship (SAR) methodologies / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Orientador: Mary Rosa Rodrigues de Marchi / Banca: Christine Laure Marie Bourote / Banca: Annibal Duarte Pereira Netto / Banca: Nilva Ré Poppi / Banca: Roma Tauler / Resumo: No Brasil, a queima da cana de açúcar é utilizada para facilitar a colheita, mas este procedimento causa grande poluição ambiental devido a quantidade de fuligem lançada na atmosfera. O material particulado (MP) emitido contém inúmeros contaminantes, tais como: hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e elementos. A cidade de Araraquara/SP possui cerca de 200.000 habitantes e é cercada por plantações de cana de açúcar, sendo que a prática de queimada é constante no período da safra (abril-novembro, todos os anos). Neste trabalho, determinou-se a concentração elementar e de HPAs em MP na cidade de Araraquara durante o período da safra (S) e da entre safra (E) da cana de açúcar. Foram coletadas 60 amostras (E) e 220 amostras (S) para a análise de HPAs, e 10 amostras (E) e 10 amostras (S) para a análise elementar. As amostras foram coletadas utilizando um amostrador dicotômico (vazão: 10 L min-1, 24 h) com filtros de PTFE (37 mm, 2 μm de tamanho de poro). Para a análise de HPAs, dez filtros de PTFE contendo o MP foram extraídos em banho de ultrassom com acetona/n-hexano (1:1 v/v), sendo que as análises foram efetuadas por HPLC/FLD. A análise elementar foi efetuada por fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF), sem tratamento prévio das amostras. A concentração mediana de HPAs totais foi de 1,9 ng m-3 (E) e 6,2 ng m-3 (S). A concentração mediana de benzo[a]pireno, HPA considerado carcinogênico, foi de 0,026 ng m-3 e 0,15 ng m-3 para os períodos de E e S, respectivamente. O risco potencial de câncer associado à exposição a HPAs por inalação, foi estimado com base na concentração de benzo[a]pireno equivalente (BaPeq), onde a toxicidade de uma mistura de HPAs é definida pela concentração de cada substância multiplicada pelo seu fator de equivalência de toxicidade relativa (FET). Os valores medianos encontrados para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In Brazil, the sugar cane crops are burned to facilitate the harvesting, this procedure causes environmental pollution from the large amounts of soot that are released into the atmosphere. This particulate matter (MP) contains numerous contaminants such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and metals. The city of Araraquara, located at central area from São Paulo State, has around 200,000 inhabitants and is surrounded by sugarcane plantations (46,994 ha of total cultivated area, in the harvest 2008/2009). In this study, PAHs concentrations and elemental composition in the MP were determined in Araraquara city during the sugarcane harvesting (HV) and non-harvesting (NHV) seasons. 60 samples were collected during the NHV and 220 samples during the HV seasons for the analysis of PAHs. 10 samples were collected during the NHV and 10 samples during the HV season for the analysis of Si, K, Ca, Ti, V, Fe, Sr, Cr, Ni, Mn, Cu, Zn, As, Cd, Pb, Sb, Al, S and Cl. The samples were collected using a dichotomous sampler (10 L min-1, 24 h) with PTFE filters. Ten filters sets were extracted (ultrasonic bath with hexane/acetone (1:1 v/v)) and analyzed by HPLC/FLD for the analysis of PAHs. Information concerning the bulk elemental concentration was provided by energy-dispersive x-ray fluorescence (EDXRF). The median concentration for total PAHs was 1.9 ng m-3 (NHV) and 6.2 ng m-3 (HV). Benzo[a]pyrene median concentration was 0.026 ng m-3 and 0.15 ng m-3 for the NHV and HV seasons, respectively. The potential cancer risk associated to inhalation exposure was estimated based on the benzo[a]pyrene toxic equivalence (BaPeq), where the overall toxicity of a PAH mixture is defined by the concentration of each compound multiplied... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Mary Rosa Rodrigues de Marchi Santiago da Silva / Banca: Lilian Rotschild de Carvalho / Banca: Fernando Mauro Lanças / Banca: Maria Lucia Ribeiro / Banca: Alberto José Cavalheiro / Resumo: município de Campo Grande, MS, com uma população de aproximadamente 600 mil habitantes concentrados na área urbana, todos os anos, entre os meses de julho a novembro, período muito seco, fica encoberto pela fumaça proveniente da queima de biomassa, a qual tem sido apontada como responsável pelo aumento da incidência de casos de doenças respiratórias na população. Neste trabalho, é reportada a composição química de aerossóis, partículas inaláveis (1 μm ≤ dp≤ 15 μm), de emissões do forno utilizado para a produção de carvão vegetal e de 14 amostras de ar da cidade de Campo Grande / MS. O particulado atmosférico foi amostrado de junho a novembro de 1998 no campus da UFMS e as amostras de emissão direta foram coletadas a 1,5 m de um forno construído com tijolos e saibro, similar aos utilizados nas carvoarias da região. Nos dois tipos de amostra, o material particulado foi coletado sobre filtro de Fluorepore em PTFE com 37 mm de diâmetro e as substâncias semivoláteis em tubos do adsorvente XAD-2, utilizando-se amostrador de baixo volume (low-vol). As substâncias foram extraídas com diclorometano/metanol (4:1) em banho ultra-sônico. As análises foram realizadas por CG/EM nos modos SCAN e SIM. A concentração de HPAs na atmosfera próxima ao forno, proveniente da queima de madeira para produção de carvão, foi estimada em 23,6 μg.m-3 de ar para a soma de 15 HPAs, e em 310,1 ng.m-3 para o BaP. A concentração média dos 15 HPAs nas amostras ambientais foi de 21,05 ng.m-3 e a concentração média do BaP de 0,25 ng.m-3...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Campo Grande City (Mato Grosso do Sul State, Brazil) has around 600,000 inhabitants, concentrated in the urban area. Every year, between July and November, the dry season, the city is covered with biomass burning smoke. The biomass burning is result of the vegetal carbon production, agricultural handling, or de-florestation operation into Brazilian Savannah ("cerrado"). The smoke has been indicated as main cause of respiratory disease increasing of the population. In this work it was reported the aerosol composition (1μm ≤ dp≤ 10 μm), from emission of vegetal carbon production and 14 air samples of Campo Grande city. The particulate material was sampled from June until November, 1998 at campus of Federal University of Mato Grosso do Sul (UFMS) while the emission samples were collected at 1.5 m far from an oven made with brick and a mixture of clay and sand, similar to ones used by vegetal carbon producers of region. For both kind of samples, the particulate material was collected with Fuorepore/PTFE filters (37 mm diameter) while volatile fraction was sampled into adsorbent tubes (XAD-2), using low vol sampler. The extracts were obtained by ultrasonic bath using dichloromethane:methanol (4:1) and were analyzed by GC/MS, SCAn and SIM modes. The total HPAs emission of vegetal carbon oven was estimated in 23.6 μg.m-3 and 310 ng.m-3 for benzo(a)pyrene. On the other hand, the city air samples shown concentration (average) of 21,05 ng.m-3 for total HPAs, and 0.25 ng.m-3 for benzo(a) pyrene. HPAs, OXI-HPAs, phenols e Metoxy-phenols were identified...(Complete abstract, click electronic access below) / Doutor

Orientadores: Lara Durães Sette, Rafaella Costa Bonugli Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T03:33:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magrini_MarianaJuventina_M.pdf: 1731882 bytes, checksum: 2aac64c24012708e8272f0954e438112 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) são poluentes ambientais oriundos de fontes naturais e antropogênicas, caracterizados por suas propriedades mutagênicas e carcinogênicas e persistência no ambiente. Fungos basidiomicetos de degradação branca têm sido extensivamente estudados devido à sua habilidade em degradar uma ampla variedade de compostos xenobióticos por meio do sistema ligninolítico, composto por enzimas de baixa especificidade ao substrato, como as Lacases, Manganês peroxidases (MnP) e Lignina peroxidases (LiP). Considerando que os estudos relacionados à degradação de poluentes por fungos marinhos ainda são escassos, o presente trabalho visou à avaliação da degradação dos HPAs pireno e BaP e da atividade ligninolítica de três basidiomicetos isolados de esponjas marinhas. Durante a etapa de seleção do fungo mais eficiente, os três basidiomicetos foram capazes de degradar os HPAs (0,02 e 0,04 mg mL-1 de BaP e pireno, respectivamente) após 7, 14 e 21 dias de incubação, apresentando atividade ligninolítica, sobretudo de Lacase, que possui uma ampla aplicação tecnológica. O fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 degradou mais de 90% da quantidade inicial de ambos os HPAs após 7 dias de incubação. O crescimento dos basidiomicetos não foi influenciado pelos HPAs, com exceção do Marasmiellus sp. CBMAI 1062, que apresentou maior crescimento micelial em presença dos mesmos. A atividade ligninolítica não apresentou correlação com a degradação nem com o crescimento micelial, para todos os basidiomicetos estudados. Entretanto, os resultados sugerem que na presença dos HPAs pode ter havido indução da produção das enzimas Lacase e MnP. O fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 foi selecionado para as etapas posteriores devido a sua produção enzimática, crescimento em presença dos HPAs e altas porcentagens de degradação. Após 7 dias de cultivo em presença dos HPAs em meio mineral, este fungo apresentou atividade das enzimas LiP, MnP e Lacase, elevadas taxas de degradação (79,9% de pireno e 95,2% de BaP) e aumento de biomassa, o que sugere o consumo, ao menos em parte, dos HPAs e/ou de seus produtos de degradação como fontes de carbono e energia. Nos experimentos de análise qualitativa de metabólitos formados, foram identificados quatro metabólitos: 1-hidroxipireno, pireno dihidrodiol e dihidroxipireno, derivados da degradação do pireno, e hidroxibenzo[a]pireno, derivado da degradação do BaP. Tais compostos sugerem a degradação dos HPAs via sistema enzimático CYP e epóxido hidrolases. Elevadas porcentagens de degradação foram obtidas em meio com 35 ppm (3,5%) de salinidade e pH 9,0. Contudo, nestas condições, a atividade ligninolítica de Lacase, LiP e MnP foi ausente. O aumento da concentração dos HPAs não diminuiu as taxas de degradação nem o crescimento micelial. De modo geral, as maiores porcentagens de degradação foram alcançadas sob elevada concentração de nutrientes. Através dos experimentos de degradação de BaP, foi possível propor um modelo matemático derivado da regressão múltipla do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para dois fatores. Os resultados do presente trabalho evidenciam o potencial do fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 para remediação de ambientes salinos e/ou alcalinos bem como para a aplicação biotecnológica de suas enzimas ligninolíticas / Abstract: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) are environmental pollutants from natural and anthropogenic sources, characterized by their mutagenic and carcinogenic properties and persistence in the environment. White-rot basidiomycetes have been extensively studied due to the ability to degrade a wide variety of xenobiotic compounds using their ligninolytic system, constituted by enzymes with low substrate specificity, such as Laccases, Manganese peroxidase (MnP) and Lignin peroxidases (LiP). Since the studies related to the degradation of pollutants by marine-derived fungi are scarce, the present study aimed to evaluate the degradation of PAHs pyrene and BaP and the ligninolytic activity of three basidiomycetes isolated from marine sponges. During the selection of the most efficient fungus, the three basidiomycetes were able to degrade PAHs (0.02 to 0.04 mg mL-1 BaP and pyrene, respectively) after 7, 14 and 21 days of incubation, presenting ligninolytic activity, especially Laccase, which has a wide technological application. The fungus Marasmiellus sp. CBMAI 1062 degraded more than 90% of the initial amount of both PAHs after 7 days of incubation. The growth of basidiomycetes was not affected by PAHs, except Marasmiellus sp. CBMAI 1062, which showed the highest mycelial growth in their presence. The ligninolytic activity was not correlated with the degradation nor with the mycelial growth, for all basidiomycetes studied. However, the results suggest that the presence of PAHs may have induced the Laccase and MnP production. Marasmiellus sp. CBMAI 1062 was selected for the subsequent assays due to its enzyme production, growth in the presence of PAHs and high degradation rates. After 7 days of growth in the presence of PAHs in mineral medium, this fungus showed activity of LiP, MnP and Laccase, high degradation rates (79.9% of pirene and 95.2% of BaP) and increased biomass, suggesting consumption, at least in part, of PAHs and/or their degradation products as carbon and energy sources. In qualitative analysis of the metabolites produced, four metabolites were identified: 1-hydroxypyrene, pyrene dihydrodiol and dihydroxypyrene, derived from the pyrene degradation, and hydroxybenzo[a]pyrene derived from BaP degradation. Such compounds suggest PAHs degradation via CYP enzyme system and epoxide hydrolases. High degradation percentages were obtained in medium with 35 ppt salinity (3.5%) and pH 9.0. However, under these conditions, the activity of ligninolytic Laccase, LiP and MnP was absent. Increasing the concentration of PAHs has not decreased rates of degradation or mycelial growth. In general, the major degradation percentages were achieved at higher nutrient concentration. Through the degradation of BaP assays, was possible to propose a mathematical model derived from multiple regression Central Composite Rotatable Design (CCRD) with two factors. The results of this study highlight the potential of fungus Marasmiellus sp. CBMAI 1062 for remediation of saline and/or alkali environments as well as for biotechnological application of their ligninolytic enzymes / Mestrado / Microbiologia / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T12:42:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_EmanuelJoseNascimento_M.pdf: 2293976 bytes, checksum: 7be303ab6d3a366873fc9c1c636abfbf (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho foi avaliado um processo de lavagem de solo utilizando solução oxidante, visando a remediação de áreas contaminadas com hidrocarbonetos provenientes combustíveis. O processo foi denominado de lavagem oxidativa e consistiu na mistura de H2O2 com um catalisador de Fenton modificado, chamado Fentox®. A lavagem oxidativa foi aplicada em solo contaminado artificialmente com óleo diesel em laboratório, a fim de avaliar as mudanças ocorridas no perfil de distribuição dos hidrocarbonetos remanescentes no solo tratado e verificar as condições experimentais que resultassem em máxima remoção destes contaminantes. Foi possível obter remoção de 90% para alcanos totais, 69% para hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) totais, e 86% para hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP). O aumento na proporção entre fase líquida e fase sólida resultou em maior eficiência na remoção dos contaminantes. A lavagem do solo utilizando o agente tensoativo dodecil benzeno sulfonato de sódio (DBSS) foi outro aspecto investigado em laboratório. Verificou-se que em solo com baixa concentração inicial de HPA o uso do tensoativo não favoreceu a solubilização dos contaminantes. Além disso, a adição de tensoativo durante a lavagem oxidativa do solo não contribuiu para melhorar o desempenho do processo de remediação. O processo de lavagem oxidativa juntamente com solução de tensoativo foi aplicado em solo contaminado com óleos combustíveis em uma área localizada na cidade de São Paulo, a fim de remover os hidrocarbonetos presentes no local. Foi obtida redução de aproximadamente 87% do parâmetro HPA total, sendo que a extensão da remoção individual dos HPA apresentou variações, principalmente em função da hidrofobicidade característica de cada composto. A lavagem oxidativa mostrou-se uma alternativa viável sob o ponto de vista técnico, considerando que os resultados obtidos em campo foram comparáveis àqueles obtidos em laboratório / Abstract: In this work a soil washing process using oxidizing solution was evaluated, aiming the remediation of contaminated areas with hydrocarbons derived from fuels. The selected process was called oxidative soil washing and consists in the use of H2O2 with a modified Fenton¿s catalyst, called Fentox®. The oxidative washing was applied first in a laboratory diesel oil contaminated soil in order to evaluate changes in the distribution profile of hydrocarbons remaining in the treated soil and to set the experimental conditions that resulted in maximum removal of these contaminants. It was possible to obtain removals of 90% for total alkanes, 69% for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), and 86% for total petroleum hydrocarbons (TPH). The increase in the liquid-solid ratio resulted in increase of the contaminant removal. The oxidative soil washing using the surfactant sodium dodecyl benzene sulphonate (SDBS) was another aspect investigated in the laboratory. It was found that in soil having low initial PAH concentration, the use of surfactant did not increase the contaminants solubilization. Furthermore, the surfactant addition during the soil oxidative washing did not improve the performance of the remediation process. The oxidative soil washing in the presence of the surfactant solution was applied in a fuel contaminated soil to remove hydrocarbons. Results indicated removal around 87 % for total PAH, with different rates according to the hydrophobicity of each compound. Oxidative soil washing proved to be a feasible alternative under the technical point of view, considering that results obtained on site were comparable to the ones obtained under laboratory conditions / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: Maria Aparecida Marin Morales / Banca: Dejanira de Franceschi de Angelis / Banca: Roberta Cornelio Ferreira Nocelli / Resumo: A industrialização apresenta inúmeros benefícios, mas também está associada à emissão constante de substâncias tóxicas no meio ambiente. As atividades industriais lançam diversos produtos químicos que contaminam os vários meios físicos como o solo, o ar e a água. A indústria de refino de petróleo representa um importante setor da economia, mas, em contra partida, produz efluentes que podem ser ricos em metais pesados e outros compostos inorgânicos perigosos, além de uma infinidade de substâncias orgânicas com potencialidade de interagir com os organismos vivos. Dentre os contaminantes orgânicos derivados do petróleo, os mais importantes são os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA). Os HPAs são reconhecidamente estrogênicos, ou seja, possuem potenciais de ação no sistema endócrino. Dentre os efeitos causados pelas substâncias com ação semelhante à endócrina estão a diminuição da capacidade reprodutiva, inversão sexual, problemas no desenvolvimento embrionário e câncer. Devido a estes fatores, tem havido um incentivo ao desenvolvimento e aplicação de novas técnicas que possam avaliar, de maneira eficiente, os contaminantes ambientais, decorrentes das atividades humanas. Sendo assim, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a genotoxicidade, mutagenicidade de amostras de águas dos rios Jaquari, Atibaia e Piracicaba, que estão em uma região sob a influência da atividade da refinaria de Paulínia - SP. Para a avaliação das águas destes rios (realizadas com os extratos obtidos por extração de fase sólida - EFS), foram aplicadas técnicas desenvolvidas células de hepatoma humano (HepG2) mantidas em cultura. Foram desenvolvidos com este sistema teste o ensaio do cometa e o teste de micronúcleo. As análises químicas realizadas por HPLC indicaram a presença de naftaleno nas amostras... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Industrialization presents countless benefits, but is also associated to the constant emission of toxic substances into the environment. Industrial activities release several chemical products that contaminate the several physical media such as soil, air and water. Petroleum refinery industry represents an important sector of the economy, however, in counterpart, produces effluents that can be rich in heavy metals and other hazardous inorganic compounds, besides infinitude of organic substances with the potential to interact with living organisms. Among the organic contaminants derived from petroleum, the most important are the Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PHA). PHAs are known to be estrogenic, i.e., have the potential to act in the endocrine systems. Among the effects caused by endocrine substances are the decrease in the reproductive capacity, sex inversion, problems in the embryonic development and cancer. Due to these factors, there has been an incentive to the development and application of new techniques that can evaluate, efficiently, the environmental components resulted from human activities. Thus, the present study aimed to assess the genotoxicity and mutagenicity of water samples from Jaguari, Atibaia and Piracicaba rivers, which are in a region under the influence of the activity of a refinery of Paulínia - SP. For the evaluation of the waters of these rivers (performed with extracts obtained by solid phase extractions - SPE), it was applied techniques with human hepatoma cells (HepG2) maintained in culture. The comet assay and micronucleus test were developed with this test system. The chemical analyses showed the presence of naphthalene in the water samples of these rivers, as well as other compounds capable of inducing damages, even when at low concentrations. It was also possible... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-25Bitstream added on 2014-06-13T18:46:16Z : No. of bitstreams: 1 silva_fs_dr_araiq.pdf: 2849421 bytes, checksum: 9c4094e5d741a2f65f25f770fedc84be (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / No Brasil, a queima da cana de açúcar é utilizada para facilitar a colheita, mas este procedimento causa grande poluição ambiental devido a quantidade de fuligem lançada na atmosfera. O material particulado (MP) emitido contém inúmeros contaminantes, tais como: hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e elementos. A cidade de Araraquara/SP possui cerca de 200.000 habitantes e é cercada por plantações de cana de açúcar, sendo que a prática de queimada é constante no período da safra (abril-novembro, todos os anos). Neste trabalho, determinou-se a concentração elementar e de HPAs em MP na cidade de Araraquara durante o período da safra (S) e da entre safra (E) da cana de açúcar. Foram coletadas 60 amostras (E) e 220 amostras (S) para a análise de HPAs, e 10 amostras (E) e 10 amostras (S) para a análise elementar. As amostras foram coletadas utilizando um amostrador dicotômico (vazão: 10 L min-1, 24 h) com filtros de PTFE (37 mm, 2 μm de tamanho de poro). Para a análise de HPAs, dez filtros de PTFE contendo o MP foram extraídos em banho de ultrassom com acetona/n-hexano (1:1 v/v), sendo que as análises foram efetuadas por HPLC/FLD. A análise elementar foi efetuada por fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF), sem tratamento prévio das amostras. A concentração mediana de HPAs totais foi de 1,9 ng m-3 (E) e 6,2 ng m-3 (S). A concentração mediana de benzo[a]pireno, HPA considerado carcinogênico, foi de 0,026 ng m-3 e 0,15 ng m-3 para os períodos de E e S, respectivamente. O risco potencial de câncer associado à exposição a HPAs por inalação, foi estimado com base na concentração de benzo[a]pireno equivalente (BaPeq), onde a toxicidade de uma mistura de HPAs é definida pela concentração de cada substância multiplicada pelo seu fator de equivalência de toxicidade relativa (FET). Os valores medianos encontrados para... / In Brazil, the sugar cane crops are burned to facilitate the harvesting, this procedure causes environmental pollution from the large amounts of soot that are released into the atmosphere. This particulate matter (MP) contains numerous contaminants such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and metals. The city of Araraquara, located at central area from São Paulo State, has around 200,000 inhabitants and is surrounded by sugarcane plantations (46,994 ha of total cultivated area, in the harvest 2008/2009). In this study, PAHs concentrations and elemental composition in the MP were determined in Araraquara city during the sugarcane harvesting (HV) and non-harvesting (NHV) seasons. 60 samples were collected during the NHV and 220 samples during the HV seasons for the analysis of PAHs. 10 samples were collected during the NHV and 10 samples during the HV season for the analysis of Si, K, Ca, Ti, V, Fe, Sr, Cr, Ni, Mn, Cu, Zn, As, Cd, Pb, Sb, Al, S and Cl. The samples were collected using a dichotomous sampler (10 L min-1, 24 h) with PTFE filters. Ten filters sets were extracted (ultrasonic bath with hexane/acetone (1:1 v/v)) and analyzed by HPLC/FLD for the analysis of PAHs. Information concerning the bulk elemental concentration was provided by energy-dispersive x-ray fluorescence (EDXRF). The median concentration for total PAHs was 1.9 ng m-3 (NHV) and 6.2 ng m-3 (HV). Benzo[a]pyrene median concentration was 0.026 ng m-3 and 0.15 ng m-3 for the NHV and HV seasons, respectively. The potential cancer risk associated to inhalation exposure was estimated based on the benzo[a]pyrene toxic equivalence (BaPeq), where the overall toxicity of a PAH mixture is defined by the concentration of each compound multiplied... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-29Bitstream added on 2014-06-13T19:49:24Z : No. of bitstreams: 1 silva_mtp_me_rcla_parcial.pdf: 116883 bytes, checksum: 61778c76199cfbad5330e0aa6a61f5d0 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-08-22T14:57:08Z: silva_mtp_me_rcla_parcial.pdf,Bitstream added on 2014-08-22T15:02:10Z : No. of bitstreams: 1 000728772.pdf: 562519 bytes, checksum: d2e60974d6cd959b15f3b431318de958 (MD5) / A industrialização apresenta inúmeros benefícios, mas também está associada à emissão constante de substâncias tóxicas no meio ambiente. As atividades industriais lançam diversos produtos químicos que contaminam os vários meios físicos como o solo, o ar e a água. A indústria de refino de petróleo representa um importante setor da economia, mas, em contra partida, produz efluentes que podem ser ricos em metais pesados e outros compostos inorgânicos perigosos, além de uma infinidade de substâncias orgânicas com potencialidade de interagir com os organismos vivos. Dentre os contaminantes orgânicos derivados do petróleo, os mais importantes são os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA). Os HPAs são reconhecidamente estrogênicos, ou seja, possuem potenciais de ação no sistema endócrino. Dentre os efeitos causados pelas substâncias com ação semelhante à endócrina estão a diminuição da capacidade reprodutiva, inversão sexual, problemas no desenvolvimento embrionário e câncer. Devido a estes fatores, tem havido um incentivo ao desenvolvimento e aplicação de novas técnicas que possam avaliar, de maneira eficiente, os contaminantes ambientais, decorrentes das atividades humanas. Sendo assim, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a genotoxicidade, mutagenicidade de amostras de águas dos rios Jaquari, Atibaia e Piracicaba, que estão em uma região sob a influência da atividade da refinaria de Paulínia – SP. Para a avaliação das águas destes rios (realizadas com os extratos obtidos por extração de fase sólida - EFS), foram aplicadas técnicas desenvolvidas células de hepatoma humano (HepG2) mantidas em cultura. Foram desenvolvidos com este sistema teste o ensaio do cometa e o teste de micronúcleo. As análises químicas realizadas por HPLC indicaram a presença de naftaleno nas amostras... / Industrialization presents countless benefits, but is also associated to the constant emission of toxic substances into the environment. Industrial activities release several chemical products that contaminate the several physical media such as soil, air and water. Petroleum refinery industry represents an important sector of the economy, however, in counterpart, produces effluents that can be rich in heavy metals and other hazardous inorganic compounds, besides infinitude of organic substances with the potential to interact with living organisms. Among the organic contaminants derived from petroleum, the most important are the Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PHA). PHAs are known to be estrogenic, i.e., have the potential to act in the endocrine systems. Among the effects caused by endocrine substances are the decrease in the reproductive capacity, sex inversion, problems in the embryonic development and cancer. Due to these factors, there has been an incentive to the development and application of new techniques that can evaluate, efficiently, the environmental components resulted from human activities. Thus, the present study aimed to assess the genotoxicity and mutagenicity of water samples from Jaguari, Atibaia and Piracicaba rivers, which are in a region under the influence of the activity of a refinery of Paulínia – SP. For the evaluation of the waters of these rivers (performed with extracts obtained by solid phase extractions – SPE), it was applied techniques with human hepatoma cells (HepG2) maintained in culture. The comet assay and micronucleus test were developed with this test system. The chemical analyses showed the presence of naphthalene in the water samples of these rivers, as well as other compounds capable of inducing damages, even when at low concentrations. It was also possible... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Lucia Regina Durrant / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-11T09:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_IsisSerrano_D.pdf: 2225247 bytes, checksum: 9106b26119b1fee141fe2a577f21f1e9 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A biodegradação de poluentes de petróleo em um solo contaminado foi acompanhada neste estudo, avaliando o comportamento da microbiota do solo durante a utilização de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) como fontes de carbono. Através da biomassa microbiana, da taxa de respiração no solo, bem como do quociente metabólico (eficiência em degradar os compostos recalcitrantes em questão), foi possível uma avaliação do impacto na microbiota nativa do solo contaminado e nos diferentes microcosmos bioaumentados com os consórcios de bactérias, fungos, e uma mistura destes consórcios por 12 semanas. Tanto a microbiota nativa quanto os solos bioaumentados demonstraram uma rápida resposta à adaptação neste ambiente contaminado pelo aumento da biomassa e das taxas metabólicas. Durante o período de biodegradação dos HPAs, valores de evolução de CO2 foram diminuindo e a biomassa se manteve em crescimento estável, indicando menos gasto de energia para os microrganismos sobreviverem neste solo impactado, como resposta à boa competitividade e eficiência da microbiota nativa e bioaumentada. A biodegradação dos HPAs e a presença de metabólitos intermediários foram também avaliados, apresentando uma rápida redução das concentrações dos HPAs de baixo peso molecular (menores que 4 anéis aromáticos) em comparação com os de alto peso molecular, devido à sua biodisponibilidade e alta atividade microbiana de degradação. Todavia, a bioaumentação não demonstrou ser melhor que a microbiota nativa na degradação dos HPAs. É provável que o mecanismo de cooperação metabólica por co-metabolismo tenha sido realizado pela comunidade do solo, uma vez que vários HPAs complexos foram degradados. Diversos estudos apontam a presença de HPAs de menor peso molecular e seus respectivos produtos como indutores da degradação dos HPAs de maior peso molecular. Os metabólitos intermediários produzidos foram assimilados pelos microrganismos em processo cooperativo no solo, sendo responsáveis pela indução de enzimas e suas respectivas vias degradativas. Os distúrbios causados no solo pela poluição com HPAs normalmente estimulam o crescimento de microrganismos capazes de sobreviver nestes compostos, causando mudanças na estrutura microbiana do solo devido às suas adaptações nos processos co-metabólicos para a manutenção da comunidade. Neste trabalho, um solo impactado com HPAs, estocado por vários anos sob refrigeração foi analisado quanto à habilidade da microbiota nativa em crescer em alguns HPAs, individualmente, ou ainda em mistura complexa. Perfis moleculares de microbiota foram observados pela técnica de PCR-DGGE utilizando fragmentos do gene RNA ribossômico 16S durante 4 semanas. O número de bandas observadas foi interpretado como os membros dominantes na comunidade, e os diferentes perfis mostraram diferentes dinâmicas de degradação dos HPAs em meio contendo ou não fatores essenciais de crescimento (micronutrientes e vitaminas). Espécies ativas metabolicamente mostraram-se predominantes na interação com a comunidade e na cooperação catabólica. Após enriquecimento do solo original por 6 meses, apenas duas bandas foram visulizadas em gel, correspondendo à duas colônias morfologicamente diferentes isoladas em meio ágar, sendo identificadas como sendo do gênero Pseudomona, mais provavelmente Pseudomonas stutzeri (98% de similaridade). Esta espécie possui alta capacidade de transformação natural no solo, gerando mutantes. Diferenças genéticas entre as colônias de P. stutzeri foram confirmadas por PFGE, as quais apresentaram bandas para os genes catabólicos nahA-dioxigenase, catecol-1,2 e 2,3-dioxigenases, responsáveis por codificar as respectivas enzimas atuantes nas principais vias metabólicas de degradação dos HPAs / Abstract: The biodegradation of petroleum derivatives in a contaminated soil was evaluated in this study monitoring the behavior of the soil microbiota when using polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) as carbon sources. Analyzing C-biomass, respiration rates (CO2 evolution) and metabolic quotient (which means the efficiency in degrading PAHs), it was possible to evaluate the impact of the contaminated soil in the native microbiota and soil bioaugmented with bacterial and fungal consortia or a mixture of these consortia for 12 weeks in microcosms. Even the native microbiota or the bioaugmented soils performed a rapid response regarding to their adaptation into contaminated environment due to the increase of biomass and respiration rates. During the PAH biodegradation period, CO2 evolution values remained steady, indicating less loss of energy to the survival microorganism into the impacted soil, a good competitiveness, and also an efficiency of both native and bioaugmented populations. The biodegradation of PAHs and the production of metabolic intermediates were assessed, and low-molecular-weight (LMW) PAHs (less than 4 rings) had fast reduction in their concentrations comparing with the high-molecular-weight (HMW) PAHs, probably due to their bioavailability and the high microbial activity. Bioaugmentations were not better than native microbiota in the PAHs degradation performances, and it is believed that the cooperative mechanism under co-metabolism could be responsible for the degradation of HMW-PAHs. Metabolic intermediates were assimilated by microorganisms in a cooperative process, inducing some key-catabolic pathways enzymes. The pollution of soil by PAHs could stimulate the growth of organisms capable of surviving in the presence of these compounds, changing the soil microbial structure due a catabolic adaptation process. In this study, another PAH-impacted soil, collected from a manufacturing gas plant and stored for several years was analyzed regarding to the remained ability of the native microbiota to grow on individual PAHs or on its mixtures. Molecular profiles of the microbial community were observed using PCR-DGGE of the 16S rDNA fragment for 4 weeks. The number of bands was interpretated as dominant members into the community, and differences in profiles showed different PAH degradation dynamics in mineral medium with or without micronutrients and vitamins. Catabolically activated species were predominant in the community, and after several enrichment steps for 6 months, only two bands were observed in DGGE, corresponding to two colonies showing morphological differences, identified as Pseudomonas genus, very close to Pseudomonas stutzeri (98% of similarity). This specie has high capacity of natural transformation in soil, generating some mutants. Genetical differences were found between colonies using PFGE, and the presence of catabolic genes as nahA-dioxygenase, cathecol-1,2- and 2,3- dioxygenases were confirmed by PCR products in agarose gel electrophoreses / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

[pt] Um grande vazamento de óleo bruto ocorreu na costa brasileira em 2019 afetando uma extensão de 4.334 km de faixa litorânea, 11 estados e várias localidades. Com isso, moradores locais entraram em contato direto com óleo cru ficando expostos à contaminação por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA). Os HPA são compostos orgânicos carcinogênicos de origem petrogênica e pirogênica, que são ubíquos e persistentes. Quando seres humanos são expostos a esses contaminantes, o organismo pode metabolizar e gerar metabólitos desses HPA com prováveis efeitos negativos à saúde humana. Com isso, este trabalho visou analisar a exposição de uma comunidade de pescadores (localizada em Canavierias, BA) aos HPA provindos de derrames de petróleo através da análise de metabólitos de HPA em urina. Para isso, as 44 amostras foram extraídas por extração em fase sólida (SPE) e analisadas por cromatografia líquida acoplada a espectrômetro de massas triplo quadrupolo (HPLC-MS/MS). Este trabalho também contempla a comparação de diferentes métodos de extrações em 18 amostras de urina selecionadas. No Centro de Pesquisas, Desenvolvimento e Inovação Leopoldo Américo Miguez de Mello (CENPES) realizou-se extração em fase sólida e a extração líquido-líquido, enquanto na PUC-Rio foi realizada a extração por SPE. Os resultados referentes às 44 amostras analisada na PUC-Rio, demonstraram que 4 dos 11 metabólitos de interesse foram identificados e quantificados. Para o 1-OH-Nap a faixa de concentração foi (menor que LQ – 44 n mL(-1) ), (menor que LQ-21 ng mL(-1) ) para o 2-OHNap, (menor que LQ -5,4 ng mL(-1) ) para o 3,9-OH-Phe e (menor que LQ- 0,76 ng mL(-1) ) para o 6-OH-Chr. Ao comparar os resultados obtidos com trabalhos da literatura, observou-se que os moradores da comunidade de Canavieiras apresentaram valores baixos de concentração dos metabólitos que foram quantificados. Mesmo assim, é importante a existência de trabalhos voltados para o monitoramento destes compostos já que não somente o ambiente como também apresentam-se como um risco à saúde humana. / [en] A major crude oil spill occurred off the coast of Brazil in 2019 affectinga 4,334 km stretch of coastline, 11 states and several localities. As a result,residents came into direct contact with crude oil and were exposed tocontamination by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). PAHs arecarcinogenic organic compounds of petrogenic and pyrogenic origin, whichare ubiquitous and persistent. When humans are exposed to thesecontaminants, the organism can metabolize and generate metabolites ofthese PAHs with probable negative effects on human health. Therefore,this work aimed to analyze the exposure of a fishing community (located inCa-navierias, BA) to PAHs from oil spills through the analysis of PAHmetabolites in urine. For this, the 44 samples were extracted by solid phaseextraction (SPE) and analyzed by liquid chromatography coupled to triplequadrupole mass spectrometer (HPLC-MS/MS). This work also includes thecomparison of different extraction methods in 18 selected urine samples.Solid phase extraction and liquid-liquid extraction were performed at theLeopoldo Américo Miguez de Mello Research, Development and InnovationCenter (CENPES), while SPE extraction was performed at PUC-Rio. Theresults for the 44 samples analyzed at PUC-Rio showed that 4 of the 11metabolites of interest were identified and quantified. For 1-OH-Nap theconcentration range was (less than LQ - 44 n mL(-1)), (less than LQ-21 ng mL(-1)) for 2-OH-Nap,(less than LQ -5.4 ng mL(-1)) for 3,9-OH-Phe and (less than LQ- 0.76 ng mL(-1)) for 6-OH-Chr.When comparing the results obtained with literature works, it was observedthat the residents of the community of Canavieiras had low concentrationvalues of the metabolites that were quantified. Even so, it is important theexistence of works focused on the monitoring of these compounds since notonly the environment but also present themselves as a risk to human health.