Orientador: Ennio Peres da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T09:35:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matos_MaianaBritode_D.pdf: 3870161 bytes, checksum: e65c9b70a229024faf397df5a0049ec6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Tradicionalmente, a geração de energia elétrica em pequenas comunidades isoladas no Brasil é feita a partir da utilização de conjuntos motores geradores, que exigem uma rotineira manutenção especializada, quase nunca existente nas comunidades; necessitam do suprimento constante de óleo Diesel, que é encarecido pelas longas distâncias que é transportado; além de emitirem gases poluentes e de efeito estufa. Em algumas localidades brasileiras e em diversas partes do mundo, já existem comunidades isoladas das redes de distribuição de eletricidade que são assistidas pela energia solar fotovoltaica e/ou eólica, fontes intermitentes de energia, com armazenamento de energia feito através de baterias. Atualmente, com o desenvolvimento da tecnologia da célula combustível, existe a possibilidade de utilizar o hidrogênio como vetor energético, em substituição às baterias. A originalidade desta tese é a análise conceitual (teórica) da geração de energia através de um sistema híbrido eólico-fotovoltaico com armazenamento por banco de baterias ou hidrogênio na cidade de Fortaleza- CE. A partir das características do sistema proposto no projeto, foi realizado um estudo de caso para um sistema de potência fotovoltaica instalada de 5kWP, potência instalada eólica de 6 kW e célula a combustível de 5 kW, tendo-se estimada a energia elétrica média diária disponibilizada com armazenamento por banco de baterias de 36,4 kWh (131,0 MJ) e para o sistema de hidrogênio de 22,7 kWh (81,7 MJ). Deste modo, pôde-se estimar que aproximadamente 17 famílias poderiam ser atendidas pelo sistema com armazenamento por banco de baterias e 11 famílias com armazenamento pelo sistema de hidrogênio. Por fim, também foi possível calcular que emissões de até 19 toneladas anuais de CO2 poderiam ser evitadas pela substituição dos bancos geradores pelo sistema híbrido eólico-fotovoltaico com armazenamento por banco de baterias e 12 toneladas no caso da produção de hidrogênio e sua reconversão em energia elétrica / Abstract: Traditionally, electricity generation in small isolated communities in Brazil is made from the use of generator engine sets, which require a specialized routine maintenance, almost inexistent in communities; need constant supply of diesel which becomes more expensive by the long distances it is transported; and emit greenhouse gases. In some places in Brazil and in several parts of the world, there are communities isolated from electricity distribution networks that are assisted by solar photovoltaic and / or wind power. However, these are intermittent sources of energy which demand power storage through batteries. Nowadays, with the development of fuel cell technology, there is the possibility of using hydrogen as an energy vector, replacing the batteries. The originality of this thesis is the conceptual analysis (theoretical) of power generation through a wind-solar hybrid system with storage by battery bank or hydrogen in the city of Fortaleza. From the characteristics of the system proposed in the project, we conducted a case study for a power system composed of 5kWp of PV, 6 kW of wind power and a 5 kW fuel cell. It was estimated that the average daily electricity supplied with a storage battery bank is 36.4 kWh (131,0 MJ) and for the hydrogen system 22.7 kWh (81,7 MJ). Thus, it could be estimated that approximately 17 families could be supplied by the system for storage battery bank and 11 families with storage system for hydrogen. Finally, it was also possible to calculate emissions of up to 19 tons of CO2 could be avoided by replacing the generators sets with wind-solar hybrid system and storage battery bank and by 12 tons in the case of hydrogen production and its conversion into electricity / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutora em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Roberto Rittner Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T09:46:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cormanich_RodrigoAntonio_M.pdf: 17962045 bytes, checksum: e9b512f22b0c39e10dfff2d962a24647 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: São reportadas na presente dissertação as análises conformacionais dos aminoácidos da glicina, L-alanina, sarcosina e N,N-dimetilglicina e dos ésteres metílicos da L-valina, L-fenilalanina e L-tirosina, utilizando cálculos teóricos e espectroscopias de RMN de H e infravermelho. Todos os cálculos foram executados em nível B3LYP/aug-cc-pVDZ e comparados com os dados obtidos experimentalmente, para o caso dos ésteres metílicos da L-valina, L-fenilalanina e L-tirosina utilizando as espectroscopias de RMN de H e de infravermelho. Os valores de JHH em vários solventes forneceram informações importantes a respeito das variações populacionais com a mudança do meio para estes três sistemas moleculares. As populações relativas dos confôrmeros, obtidas em solventes com diferentes valores de constante dielétrica, foram também determinadas pela deconvolução da banda referente ao estiramento da ligação C=O dos espectros de infravermelho. Os resultados experimentais obtidos em cada solvente estão em boa concordância quando comparados com as estruturas obtidas utilizando cálculos teóricos de solvatação implícita IEFPCM (Integral Equation Formalism Polarized Continuum Model) e, portanto, validam estes últimos. Assim, em divergência aos dados da literatura, este trabalho sugere, baseado nas análises de orbitais naturais de ligação (NBO) e de teoria quântica de átomos em moléculas (QTAIM), que as preferências conformacionais destes importantes compostos são governados por efeitos estéricos e hiperconjugativos e não devido à possível formação de ligações de hidrogênio intramoleculares / Abstract: The conformational analysis of glycine, L-alanine, sarcosine and N,N-dimetilglycine aminoacids and L-valine, L-phenylalanine and L-tyrosine methyl esters, using theoretical calculations and H NMR and infrared spectroscopies, are reported in the present dissertation. All calculations were carried out at the B3LYP/aug-cc-pVDZ level of theory and compared with experimental data obtained for the L-valine, L-phenylanaline and L-tyrosine, using the H NMR and infrared spectroscopies. The JHH values in various solvents provided important informations about the populational variation with the environment changing to these three molecular systems. Conformer relative populations, obtained in solvents of different dieletric constant values, were also measured by the infrared spectra C=O stretching band deconvolution. The experimental results obtained in each solvent are in good agreement in comparison to the obtained structures using the implicit solvent model IEFPCM (Integral Equation Formalism Polarized Continuum Model) theoretical calculations and, therefore, validate the last ones. Indeed, in divergence with literature data, this work suggests, within the framework of natural bond orbital (NBO) and the quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) analysis, that these important compounds conformational preferences are ruled by steric and hyperconjugative effects and not as due to possible intramolecular hydrogen bonding formation / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Introduction: manganese dependent superoxide dismutase (SOD2), is an important antioxidant enzyme, superoxide dismutase to anion produced in mitochondria in hydrogen peroxide, which in turn is catalyzed by glutathione peroxidase (GPX) into water and oxygen. Although be crucial for healthy cell, the role of SOD2 in cancer is highly controversial because in some kinds of cancers this enzyme exhibits a marked antitumor activity, while in others have a pro-tumor role. Previous investigations involving a polymorphism in codon 16 of SOD2 gene in which there is an exchange of a valine with an alanine (Val16Ala-SOD2) have associated increased efficiency of enzyme SOD2 at high risk of some cancers. However, in certain types of tumors, such as colorectal cancer are conflicting results. Studies suggest that high levels in tumor cells SOD2 colorectal cancers are associated with tumor progression. Perhaps this difficulty in defining the role of SOD2 in colorectal cancer biology is linked to great influence of environmental factors on the gastrointestinal system, especially the diet. For this reason, the development of an unbalance pharmacological model to investigate the role of superoxide-anion imbalance hydrogen peroxide (Superoxide Anion Hydrogen Peroxide imbalance, AS-HP) in colorectal cancer may be relevant. Objective: This study investigated the in vitro effect of drug-AS-HP imbalance caused by exposure to paraquat and the porphyrin in the viability and proliferative rate of commercial line of colorectal cancer cells (HT-29) and the response of these cells to chemotherapy oxaliplatin. The study also assessed the effect of AS-HP unbalance in the modulation of the expression of apoptotic genes, cell cycle and oxidative in HT-29 cells. Methods. HT- 29 obtained from American Type Cell Culture Collection (ATCC) were grown in DMEM, 10% fetal bovine serum, 1% antibiotic and antifungal in an oven with 5% CO2 and 37 ° C temperature. After 24 h the transfer of cells to 96-well plates at a concentration of 10 5 cells per well were exposed to these concentrations of 0.1 uM paraquat which is a superoxide-generating molecule or porphyrin which is a molecule with a similar effect SOD2 enzyme. Part of the cells was treated with oxaliplatin at a concentration of 20um and the other not. The effect on the viability, cell proliferation, cell cycle, apoptosis and modulation of genes of the cell cycle, apoptosis and oxidative metabolism (SOD1, SOD2, CAT, GPX, Caspase 3, Caspase 8, BAX, BCL-2 and P53colocar the name gene) was also evaluated. Assays were done in triplicate and compared by analysis of variance followed via test post hoc Tukey. Results: pharmacological imbalance AS-HP obtained via exposure of colorectal cancer cells to paraquat and porphyrin changed the standard of viability, cell cycle and in the modulation of gene expression. Both paraquat as nna porphyrin concentration 0.1 uM reduced the viability and proliferation rate of HT-29 cells. However, this effect was more pronounced in cells exposed to paraquat. The action of oxaliplatin was enhanced by the presence of paraquat when analyzed, the mortality rate, apoptosis, cell proliferation rate. Paraquat tamém induced cell cycle interruption phases S and G2 / M Any paraquat as porphyrin were able to modulate differentially markers of oxidative metabolism and expression of genes investigated. However, the results were quite heterogeneous. This heterogeneity may be associated with chromosomal instability in cancer cells that have high levels, and varied mutational. Conclusion: The results confirm the hypothesis that the AS-HP unbalance acts on the biology of colorectal cancer, and in particular increased levels of superoxide, not only increase the mortality rate but also inhibit cell proliferation enhancing so antitumor action of oxaliplatin. These results may be clinically relevant in the construction of pharmaceutical and / or nutritional strategies as the use of vitamins and other dietary supplements which operate in AS-HP sheet and to assist in the successful chemotherapeutic treatment of disease. / Introdução: a superóxido dismutase dependente de manganês (SOD2), é uma importante enzima antioxidante, que dismuta o ânion superóxido produzido na mitocôndria em peróxido de hidrogênio, que por sua vez é catalisado pela glutationa peroxidase (GPX) em água e oxigênio. Apesar de ser crucial para a célula saudável, o papel da SOD2 no câncer é bastante controverso, pois em alguns tipos de neoplasias apresenta uma clara ação antitumoral, enquanto que em outras tem um papel pró tumoral. Investigações prévias envolvendo um polimorfismo no códon 16 do gene da SOD2 no qual ocorre uma troca de uma valina por uma alanina (Val16Ala-SOD2), têm associado maior eficiência da enzima SOD2 com risco elevado de alguns tipos de câncer. Entretanto, em certos tipos de tumores, como o câncer colorretal os resultados são conflitantes. Estudos sugerem que os níveis elevados de SOD2 em células de tumores colorretais estão associados com a progressão do tumor. Possivelmente esta dificuldade em definir o papel da SOD2 na biologia do câncer colorretal esteja vinculado a grande influência de fatores ambientais sobre o sistema gastrointestinal, com destaque a dieta. Por este motivo, o desenvolvimento de um modelo farmacológico de desbalanço para investigar o papel do desbalanço ânion superóxido-peroxido de hidrogênio (Superoxide Anion Hydrogen Peroxide imbalance, AS-HP) no câncer colorretal pode ser considerado relevante. Objetivo: investigar o efeito in vitro do desbalanço farmacológico do AS-HP causado pela exposição ao paraquat e a porfirina na viabilidade e taxa proliferativa da linhagem comercial de células de câncer colorretal (HT-29) e na resposta destas células ao quimioterápico oxaliplatina. O estudo também avaliou o efeito do desbalanço AS-HP na modulação da expressão de genes apoptóticos, do ciclo celular e oxidativos nas células HT-29. Métodos. Células HT-29 obtidas da American Type Culture Collection (ATCC) foram cultivadas em meio DMEM, 10% de soro bovino fetal, 1% de antibióticos e antifúngicos em estufa com CO2 a 5% e temperatura de 37oC. Após 24 h da transferência das células para placas de 96 poços na concentração de 10 5 células por poço, estas foram expostas a concentração de 0,1 uM de paraquat, que é uma molécula geradora de superóxido, ou de porfirina, que é uma molécula com efeito similar a enzima SOD2. Parte das células foi tratada com oxaliplatina na concentração de 20uM e outra não. O efeito na viabilidade, proliferação celular, ciclo celular, apoptose, e na modulação dos genes do ciclo celular, apoptose e metabolismo oxidativo (β-actina, SOD1, SOD2, CAT, GPX, Caspase 3, Caspase 8, BAX, BCL-2 e P53) também foram avaliados. Os ensaios foram realizados em triplicatas e comparados por análise de variância de uma via seguido de teste post hoc de Tukey. Resultados: o desbalanço farmacológico AS-HP obtido via exposição das células de câncer colorretal ao paraquat e porfirina alterou o padrão de viabilidade, ciclo celular e na modulação da expressão gênica. Tanto o paraquat quanto a porfirina na concentração 0,1 uM diminuíram a viabilidade e a taxa de proliferação das células HT-29. No entanto, este efeito foi mais pronunciado em células expostas ao paraquat. A ação da oxaliplatina foi potencializada pela presença do paraquat quando foram analisadas a taxa de mortalidade, apoptose, taxa de proliferação celular. O paraquat também induziu interrupção do ciclo celular nas fases S e G2 / M. Tanto o paraquat quanto a porfirina foram capazes de modular diferencialmente marcadores do metabolismo oxidativo e a expressão dos genes investigados. Entretanto, os resultados foram bastante heterogêneos. Esta heterogeneidade pode estar relacionada com a instabilidade cromossômica de células tumorais que apresentam níveis mutacionais altos e variados. Conclusão: os resultados obtidos corroboram a hipótese de que o desbalanço AS-HP age sobre a biologia do câncer colorretal, e que em especial o aumento nos níveis de superóxido, não só aumentam a taxa de mortalidade mas também inibem a proliferação celular, potencializando assim, a ação antitumoral da oxaliplatina. Estes resultados podem ser clinicamente relevantes na construção de estratégias farmacológicas e/ou nutricionais, como um adjuvante ao tratamento o uso de vitaminas ou outros suplementos dietéticos, que atuem no balanço AS-HP e que auxiliem no sucesso do tratamento quimioterápico da doença.

Os métodos existentes para a previsão da posição de átomos de hidrogênio em proteínas são todos baseados na simulação computacional de modelos construídos a partir de características físicas e (ou) químicas das moléculas. A abordagem proposta neste trabalho faz uso de técnicas inteligentes para a predição da posição de átomos de hidrogênio contidos em grupos hidroxilas (OH) pertencentes à cadeias laterais dos aminoácidos serina, treonina e tirosina. Estas técnicas inteligentes são utilizadas em duas fases para a solução do problema proposto: o preprocessamento dos dados e a predição da posição do átomo de hidrogênio. Na fase de preprocessamento, informações sobre os padrões de ligações hidrogênio existentes em moléculas de proteínas são extraídas da base PDB (Protein Data Bank) e reunidas em agrupamentos. A base de dados PDB é a principal base internacional que disponibiliza publicamente a estrutura espacial de biomoléculas, principalmente proteínas e ácidos nucléicos, cujas estruturas espacias foram determinadas através de métodos experimentais. Os padrões de ligações hidrogênio obtidos da base de dados são agrupados por similaridade através de um novo algoritimo proposto, o algoritmo de agrupamento por fusão. Este novo algoritmo de agrupamento foi criado com o propósito de tratar dados com distribuição não uniforme, isolando padrões de entrada muito diferentes da média em agrupamento separados. Após o agrupamento, os padrões de ligações hidrogênio contidos em um grupo têm suas estruturas espaciais superpostas (alinhamento das geometrias dos padrões) através de operações espaciais de translação e rotações, coordenadas pelo uso de um algoritmo genético. Na fase de predição, os padrões já superpostos contidos em cada agrupamento gerado, são utilizados para o treinamento de uma rede neural de arquitetura MLP (multi layer perceptron) para a predição da posição do átomo de hidrogênio contido no padrão. Uma parte dos padrões contidos no agrupamento não são usados para o treinamento da rede e reservados para o teste da capacidade da rede neural inferir a posição do hidrogênio após o treinamento. Para cada agrupamento é treinada uma rede individual, de forma que os parâmetros livres da rede neural sejam calibrados para os dados específicos do agrupamento para o qual a rede neural foi treinada. Após diversas alterações de metodogia ao longo dos experimentos computacionais realizados, a nova abordagem proposta mostrouse eficaz, com um bom índice de acerto na predição da posição do hidrogênio após o treino da rede neural, para padrões de ligações hidrogênio previamente superpostos em agrupamentos / The existing methods for the prediction of the position of hydrogen atoms in proteins are all based on computer simulation models constructed from physical and(or) chemical properties of molecules. The approach proposed in this paper makes use of intelligent techniques for clustering the patterns of hydrogen bonds by similarity, these patterns extracted from the spatial structure of protein molecules, recorded in the files of the PDB (Protein Data Bank). A new algorithm, which allows clustering of data with nonuniform distribution was developed for this purpose. To align spatialy these patterns already grouped in a cluster is used a genetic algorithm that rotates the patterns each other in a way to obtain the aligment of them. The prediction of the position of atoms of hydrogen is done by the training of a MLP (multi layer perceptron) neural network that uses as input the data of the patterns of hydrogen bond contained in a given cluster, previously aligned. The new approach proved to be effective, with a good rate of success in the prediction of the position of hydrogen atoms contained in a cluster after training the neural network

Na literatura, a análise e a interpretação das linhas de emissão de H2 em nebulosas planetárias são feitas, em geral, considerando que a molécula somente seja produzida em ambientes neutros, como as regiões de fotodissociação ou com choques. No entanto, existem fortes evidências observacionais de que ao menos parte da emissão seja proveniente da região ionizada desses objetos. Em trabalhos anteriores mostramos que quantidades significativas de H2 podem sobreviver dentro dessa região hostil. No presente trabalho nosso objetivo é calcular e estudar a emissão de H2 em linhas no infravermelho produzidas na região ionizada de nebulosas planetárias, utilizando o código de fotoionização unidimensional Aangaba. Para isso, desenvolvemos diversas sub-rotinas que determinam o povoamento em níveis de energia da molécula e calculam a intensidade das linhas de emissão de H2. Obtivemos a intensidade de diversas linhas produzidas pela molécula H2 em nebulosas planetárias cujos parâmetros característicos (temperatura e luminosidade da estrela central, densidade do gás, tipo e tamanho dos grãos, etc.) estão na faixa de valores conhecidos para esses objetos. Como resultado de nosso trabalho, mostramos que a contribuição da região ionizada para a emissão de H2 de nebulosas planetárias pode ser significativa em diversas situações, particularmente quando a temperatura da estrela central é alta. Esse resultado pode explicar porque a detecção de linhas de H2 é mais provável em nebulosas planetárias bipolares, que têm estrelas tipicamente mais quentes. Além disso, verificamos que na região ionizada a excitação e a desexcitação colisional são mecanismos importantes de povoamento de todos os níveis rovibracionais do estado fundamental eletrônico de H2. Os mecanismos radiativos são também importantes, particularmente para os níveis de energia excitados. Os mecanismos de formação em estados excitados podem ter alguma influência no espectro de linhas produzidas pela desexcitação de níveis rotacionais bastante elevados, principalmente em ambientes densos. Em nossos modelos incluímos o efeito da molécula H2 no equilíbrio térmico do gás, verificando que a molécula H2 somente tem influência significativa na temperatura do gás em casos de temperatura da estrela central muito alta ou grande quantidade de grãos, principalmente através da desexcitação colisional. / The analysis and the interpretation of the H2 line emission of planetary nebulae have been done in the literature assuming that the molecule survives only in neutral environments, as in photodissociation or shocked regions. However, there is strong evidence that at least part of the H2 emission is produced inside the ionized region of such objects. In previous work we showed that significant amounts of H2 can survive inside the ionized region of planetary nebulae. The aim of the present work is to calculate and study the infrared line emission of H2 produced inside the ionized region of planetary nebulae using the one-dimensional photoionization code Aangaba. For this, we developed several numerical subroutines in order to calculate the statistical population of the H2 energy levels, as well as the intensity of the H2 infrared emission lines in physical conditions typical of planetary nebulae. We show that the contribution of the ionized region for the H2 emission can be significant, particularly in the case of nebulae with high temperature central stars. This result explains why H2 emission is more frequently observed in bipolar planetary nebulae (Gatley\'s rule), since this kind of object typically has hotter stars. We show that collisional excitation plays an important role on the H2 population of the rovibrational levels of the electronic ground state. Radiative mechanisms are also important, particularly for upper levels. Formation pumping may have some effects on the line intensities produced by de-excitation from very high rotational levels, specially in dense environments. We include the effects of H2 in the thermal equilibrium of the gas, concluding that H2 only contributes to the thermal equilibrium in the case of very high temperature of the central star or high grain to gas ratio, mainly through collisional de-excitation.

Danos induzidos por hiperglicemia em tecidos no diabetes são caracterizados por quatro mecanismos conectados: aumento do fluxo metabólico através da via do poliol, ativação da proteína quinase C (PKC), aumento da atividade da via das hexosaminas e aumento da produção intracelular dos precursores dos produtos finais de glicação avançada (AGEs). Entre eles, os derivados de metilglioxal, um potente agente de modificação de proteínas e DNA, têm sido associados a complicações microvasculares no diabetes: nefropatia, retinopatia e neuropatia. O metilglioxal é produzido a partir das trioses fosfato, acetona e aminoacetona, um catabólito de treonina e glicina, gerado na matriz mitocondrial. A aminoacetona sofre oxidação enzimática, catalisada por aminoxidase sensível a semicarbazida (SSAO), ou química, catalisada por íons de cobre e ferro, produzindo metilglioxal, H2O2 e NH4 +. Sabendo que metilglioxal e H2O2 são capazes de induzir apoptose e/ou necrose em células produtoras de insulina (RINm5f) propomos uma possível atividade pró-oxidante da aminoacetona sobre células beta do pâncreas. O tratamento destas linhagens com aminoacetona/Cu(II) aumentou a morte celular, fluxo de Ca2+ intracelular, produção de NO, fragmentação do DNA, depleção dos níveis de glutationa reduzida (GSH), expressão gênica da proteína apoptótica Bax, enzimas antioxidantes - glutationa peroxidase (GPx), glutationa redutase (GRd), catalase e isoformas de superóxido dismutases (CuZnSOD e MnSOD) - e óxido nítrico sintase induzida (iNOS). Embora as concentrações normais e patológicas da aminoacetona, provavelmente seja muito menores que as usadas nos experimentos, sugerimos que, em tecidos de diabéticos, um acúmulo da aminoacetona em longo prazo pode conduzir a danos oxidativos e eventualmente morte das células beta do pâncreas / Tissue damages induced by hyperglycemia in diabetics are characterized by four linked mechanisms: increased flux through the polyol pathway, protein kinase C (PKC) activation, increased hexosamine pathway activity and intracellular production of advanced glycation end product (AGE) precursors. The production of AGEs by modifying proteins and DNA agent, such as methylglyoxal, has been implicated in microvascular complications in diabetes: nephropathy, retinopathy and neuropathy. Methylglyoxal is putatively produced in vivo from trioses phosphate, acetone and aminoacetone, a catabolite of threonine and glycine synthesized in the mitochondrial matrix. Aminoacetone has been reported to undergo semicarbazide sensitive amine oxidase- catalyzed and copper- and iron-catalyzed oxidations by molecular oxygen to methylglyoxal, NH4 + ion and H2O2. Considering that methylglyoxal and H2O2 have been found to promote apoptosis/necrosis to insulin-producing cells (RINm5f), we propose a possible pro-oxidant role of aminoacetone in pancreatic beta-cells. Treatment of RINm5f cells with aminoacetone plus Cu(II) ion promotes an increase of non-viable cells, influx of Ca2+ ions, NO production, DNA fragmentation, depletion of reduced glutathione (GSH) levels, and increased mRNA expression of pro-apoptotic protein (Bax), antioxidant enzymes - glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GRd), MnSOD, CuZnSOD and catalase - and inducible nitric oxide synthase (iNOS). Although both normal and pathological concentrations of aminoacetone are probably much lower than those used here, it is tempting to propose that excess aminoacetone in diabetic patients, at long term, may drive oxidative damage and eventually death of pancreatic beta-cells

Made available in DSpace on 2016-05-02T13:55:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Guilherme Zolini1.pdf: 7663 bytes, checksum: 2f28c5d53aef01e6521ccd46bac0339d (MD5) Previous issue date: 2006-09-14 / This work was carried out in the Microorganism Fisiology Biology and Phytopharmacy laboratories of the José do Rosário Vellano University (UNIFENAS) The aim of the study was to evaluate some aspects related to the immunitary activity of neutrophils in rats treated with kefir a probiotic made from various microorganisms The tests were conducted to determine the level of cytokine TNF-alpha cell recruiting cellular metabolism neutrophils oxygen consumption hydrogen peroxide formation by neutrophils screening for myeloperoxidase positive neutrophils and assay of redox titration The tested groups consisted of albino male Wistar rats the test group received 1,0 ml of kefir solution the negative control received 1,0 ml of saline solution (NaCl 0,9 %) and the positive control received 100 mg/kg of tocopherol (Vit E) except for those on TNF-alpha and cell recruiting in which the positive control received 0,5 mg/kg of dexamethasone by 7 days gavage except for redox assay where the groups did not consist of animals The results were analyzed by means +- SEM using comparison test of Student Newman Keuls (SNK) except for respirometry assay for which t Student test was used Significant differences were found in kefir and negative control groups in cell recruiting assays (P<0,05) hydrogen peroxide formation stimulated by forbol ester (P<0,05) and identification of myeloperoxidase (P<0,01) given that both previously mentioned had the same index shown by the positive control For the cell recruiting assay the kefir the positive control and the negative control groups presented 12,0 +- 1,0 x 106, 7,3 +- 1,4 x 106 and 17,2 +- 1,9 x 106 neutrophils/mL respectively On the other hand in the hydrogen peroxide formation stimulated by forbol ester the kefir and the positive control groups presented averages of 1,46 +- 0,16 e 1,50 +- 0,22 femtomol/cell respectively showing no difference The negative control at 2,14 +- 0,18 femtomol/cell was considered statistically different from the kefir group In the assay for myeloperoxidase identification kefir and positive control groups were considered identical with indexes of 54,8 +- 3,0 % 47,3 +- 5,7 % respectively different from the negative control group with index of 74,0 +- 1,9 % positive MPO The other assays did not show significant effects In conclusion the ingestion of kefir was capable of diminishing cell recruiting inhibiting H2O2 production and suggests the reduction of the activity of MPO in the neutrophils / Este trabalho foi realizado nos laboratórios de Fitofármacos e Biologia e Fisiologia de Microrganismos da Universidade José do Rosário Vellano (UNIFENAS) com objetivo de avaliar alguns aspectos relacionados à atividade imunitária de neutrófilos em ratos tratados com que fir um probiótico composto por vários microrganismos Os ensaios foram realizados para se determinar o nível da citocina TNF-alpha recrutamento celular metabolismo celular consumo de oxigênio pelos neutrófilos formação de peróxido de hidrogênio pelos neutrófilos pesquisa de neutrófilos mieloperoxidase positivos e ensaio de titulação redox Os grupos foram formados por ratos Wistar albinos machos onde o grupo teste recebeu 1,0 mL de solução de quefir controle negativo 1,0 mL de solução salina (NaCl 0,9%) e controle positivo recebeu tocoferol (vit E) na dose de 100 mg/kg; nos ensaios de dosagem de TNF-alpha e recrutamento celular, contudo o controle positivo recebeu dexametasona na dose de 0,5 mg/kg por gavagem durante 7 dias exceto em ensaio redox onde grupos não foram formados por animais Os dados obtidos foram analisados por médias +- EPM seguindo teste de comparação de Student Newman Keuls (SNK) exceto para ensaio de respirometria que foi feito teste t de Student Foram encontradas diferenças significativas entre os grupos quefir e controle negativo nos ensaios de recrutamento celular (P<0,05) formação de peróxido de hidrogênio estimulado com ester de forbol (P<0,05) e identificação da mieloperoxidase (P<0,01) observando que ambos anteriormente citados apresentaram índices iguais ao controle positivo Para o ensaio de recrutamento celular os grupos quefir controle positivo e controle negativo apresentaram 12,0 +- 1,0 x 106 7,3 +- 1,4 x 106 e 17,2 +- 1,9 x 106 neutrófilos/mL respectivamente Já no ensaio de formação de peróxido de hidrogênio estimulado com ester de forbol os grupos quefir e controle positivo apresentaram médias de 1,46 +- 0,16 e 1,50 +- 0,22 femtomol/cel respectivamente não evidenciando diferença o controle negativo apresentou valor de 2,14 +- 0,18 femtomol/cel sendo considerado estatisticamente diferente ao grupo quefir No ensaio de identificação da mieloperoxidase o grupo quefir e controle positivo foram considerados iguais com índices de 54,8 +- 3,0 % e 47,3 +- 5,7 % respectivamente e diferentes do grupo controle negativo com índice de 74,0 +- 1,9 % MPO positivo Os demais ensaios não apresentaram efeitos significativos Concluiu-se que a ingestão do quefir foi capaz de diminuir o recrutamento de neutrófilos inibir a produção de H2O2 e sugere a diminuição da atividade de MPO nos neutrófilos

Orientador: Roberto Zenhei Nakazato / Resumo: O hidrogênio ocasiona a fragilização que é um fenômeno observado em alguns tipos de metais, principalmente o aço, quando expostos a ambientes com presença do sulfeto de hidrogênio (H2S). A difusão dos átomos de hidrogênio no aço se dá através da interação hidrogênio-metal, onde devido ao seu pequeno tamanho atômico esse pode ser difundido para o interior do aço, resultando na fragilização e redução das suas propriedades mecânicas. A susceptibilidade dos aços à fragilização por hidrogênio depende principalmente de fatores ambientais do meio como a temperatura, pressão parcial de H2S e pH do ambiente, além de fatores metalúrgicos como a microestrutura e propriedades mecânicas. O objetivo deste trabalho foi estudar as propriedades mecânicas, químicas e microestruturais dos aços API 5L X70MS (sour service) e API 5L X70MO (aço off-shore utilizado como comparativo para o API 5L X70MS), utilizados na fabricação de tubos para a indústria de petróleo e gás, bem como avaliar susceptibilidade à fragilização por hidrogênio desses materiais quando expostos à diferentes ambientes contendo H2S. A avaliação das propriedades mecânicas do material foi feita com base nos resultados de ensaio de tração, dureza e impacto. A microestrutura foi avaliada por meio de microscopia óptica e a análise das inclusões (MnS) feita por microscopia eletrônica de varredura. A composição química dos aços foi determinada por espectrometria e análise gasométrica. Para avaliação da susceptibilidade dos aços ao proc... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Frente a um panorama de escassez de combustível convencional fóssil e disponibilidade hidráulica para a produção de energia elétrica, fontes alternativas de energia renovável se tornam cada vez mais urgentes e necessárias. O hidrogênio é o elemento químico mais abundante disponível no planeta, tornando-se um potente candidato para suprir essa escassez de energia, pois, é capaz de conter um grande potencial energético comparável aos combustíveis fósseis, como a gasolina ou carvão. Sendo ele um vetor energético, não se tem a possibilidade de sua \"extração\" direta, porém, técnicas de obtenção do hidrogênio são bastante flexíveis, conhecidas e utilizadas comercialmente. Este trabalho teve como objetivo o estudo e construção de um sistema para produção de energia limpa a partir da produção de hidrogênio gasoso por eletrólise da água em meio alcalino, fazendo uso de um painel fotovoltaico como fonte alternativa de energia elétrica, bem como, a análise da eficiência energética desta produção. Para garantir a obtenção dos gases hidrogênio e oxigênio separadamente foi utilizada uma membrana separadora de gases, o Zirfon&reg; Perl, permitindo a eletrólise pelo eletrolisador projetado e construído especificamente para este estudo, sem a necessidade de um sistema de circulação do eletrólito. Para uma análise comparativa das eficiências, produziu-se hidrogênio por eletrólise alcalina de uma solução aquosa de KOH (1M) com energia fornecida por uma fonte externa DC e por um painel solar ligado diretamente ao eletrolisador. O cálculo dessa eficiência foi feito pela relação entre a energia fornecida à eletrólise pelas fontes (solar e externa) e a energia do hidrogênio produzido com base no seu poder calorífico inferior (LHV). Além disso, curvas de carga de tensão e corrente do painel solar foram levantadas e estudadas para garantir a efetividade da ligação direta com o eletrolisador, bem como ensaios de EIE (Espectroscopia de Impedância Eletroquímica) foram realizados para análise da corrosão do eletrodo anódico e determinação da resistência ôhmica do sistema eletrolisador. Foram realizadas medidas e obtidas a eficiência energética com quatro montagens de sistemas eletrolisadores: 4 células com suprimento de energia por uma fonte externa DC, resultando em uma eficiência de 48,21%; 4 células e painel solar, 44,85%; 1 célula e fonte externa, 23,52 %; 1 célula e painel solar, 23,10%. Também foram calculadas eficiências energéticas da produção do hidrogênio em função do aumento de energia fornecida à eletrólise. Todas as aquisições dos parâmetros da eletrólise foram realizadas com um sistema automático projetado e construído especificamente para este trabalho, de forma que os dados foram obtidos a cada segundo, fornecendo valores em tempo real. Os resultados obtidos, tanto sobre os parâmetros importantes para que uma eletrólise para produção de hidrogênio possa se tornar eficiente energeticamente, como sobre as soluções para o desenvolvimento de um sistema com painel fotovoltaico que alimente diretamente o eletrolisador, serão de vital importância para continuação da pesquisa que envolva a utilização otimizada do hidrogênio em locais onde a energia elétrica proveniente de concessionárias seja escassa ou até mesmo inexistente. / The scenario of conventional fuel shortages (fossil and hydraulic availability for the production of electricity) shows us that alternative sources of renewable energy become more urgent and necessary. Hydrogen is the most abundant chemical element available on the planet, making it a potent candidate to address this energy shortage, since it is able to contain a large energy potential comparable to fossil fuels such as gasoline or coal. Being an energetic vector, one does not have the possibility of its direct \"extraction\", but techniques of obtaining hydrogen are quite flexible, known and used commercially. The objective of this work was the study and construction of a system for the production of clean energy from the production of gaseous hydrogen by electrolysis of water in alkaline medium, making use of a photovoltaic panel and an external source of electric energy, as well as the analysis the energy efficiency of this production. In order to guarantee the hydrogen and oxygen gases separately, a gas separation membrane, Zirfon&reg; Perl, was used allowing electrolysis by the electrolyzer, designed and built specifically for this study, without the need for an electrolyte circulation system. For a comparative analysis of efficiencies, hydrogen was produced by alkaline electrolysis of an aqueous solution of KOH (1M) with energy supplied by an external DC source and by a solar panel connected directly to the electrolyser. The calculation of this efficiency was made by the relation between the energy supplied to the electrolysis by the sources (solar and external) and the energy of the hydrogen produced based on its Lower Heat Value (LHV). In addition, voltage and current load curves of the solar panel were collected and studied to ensure the effectiveness of the direct connection with the electrolyser, as well as IEE (Electrochemical Impedance Spectroscopy) tests were carried out to analyze the corrosion of the anodic electrode and determination of the ohmic resistance of the electrolyser system. Measurements and energy efficiency were obtained with four electrolyser systems assemblies: 4 cells with energy supply by an external DC source, resulting in an efficiency of 48.21%; 4 cells and solar panel, 44.85%; 1 cell and external source, 23,52%; 1 cell and solar panel, 23.10%. Energy efficiencies of hydrogen production were also calculated as a function of the increase in energy supplied to the electrolysis. All the electrolysis parameters were acquired with an automated system designed and built specifically for this work, so that the data were obtained every second, providing real-time values. The results obtained in this work, both on the important parameters so that an electrolysis for hydrogen production can become energy efficient, and on the solutions for the development of a system with photovoltaic panel that directly feed the electrolyser, will be of vital importance for continuation of the research that involves the optimized use of hydrogen in places where the electric energy coming from concessionaires is scarce or even non-existent.

Orientador: Dionízio Paschoareli Júnior / Resumo: Resumo / Doutor