A definição mais amplamente aceita estabelece que compostagem é a decomposição controlada, exotérmica e bioxidativa de materiais de origem orgânica por microorganismos autóctones, num ambiente úmido, aquecido e aeróbio, com produção de dióxido de carbono, água, minerais e uma matéria orgânica estabilizada, definida como composto. Em função do potencial inerente aos compostos orgânicos tem-se observado sua crescente utilização na agricultura, tomando lugar dos fertilizantes minerais. Devido à disponibilidade e baixo custo na região de São Carlos-SP, os compostos a serem utilizados foram provenientes de resíduos de poda de árvores, bagaço de laranja, torta de filtro e esterco bovino. A humanidade produz uma grande quantidade de tipos de resíduos, os quais podem ser utilizados como matéria-prima no processo de compostagem. A poda de árvores é um resíduo facilmente encontrado tanto na zona rural como nas cidades, sendo geralmente descartada. Nas cidades este descarte pode se tornar um problema, na medida em que aumenta o volume de lixo produzido, sobrecarregando os depósitos ou aterros sanitários. O bagaço de laranja é o principal subproduto da indústria de processamento de citrus, correspondendo a cerca de 45% da massa total da fruta e pode se tornar um grande problema para indústria, pois se deteriora muito rápido durante a estocagem. A torta de filtro é um resíduo proveniente da indústria sucroalcooleira e é obtido do processo de clarificação do caldo de cana. O esterco bovino é um resíduo amplamente usado in natura como adubo orgânico, porém, o processo de compostagem torna-o mais estável e otimiza suas propriedades fertilizantes. De maneira geral, a influência dos compostos orgânicos na produção vegetal e na fertilidade do solo requer mais estudos devido à complexidade dos agroecossistemas. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência de diferentes compostos orgânicos nas doses selecionadas, na produção da planta medicinal Ocimum selloi Benth em um solo tropical arenoso (Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado na Fazenda Canchin, na região de São Carlos-SP), em comparação com fertilizante mineral. Para observar os efeitos da adubação orgânica ou mineral foram analisados os ácidos húmicos extraídos dos solos utilizando espectroscopia na região do infravermelho próximo com transformada de Fourier, fluorescência e análise elementar. Para a análise do solo intacto utilizou-se a fluorescência induzida por laser e espectrsocopia na região do infravermelho médio. Também foram realizadas análises de fertilidade do solo e do tecido vegetal, bem como analíses para avaliação do desenvolvimento vegetal. A análise estatística dos dados (Análise de Componetes Principais) de fertilidade do tecido vegetal e do solo, e dos dados de NIRS, mostraram uma separação dos tratamentos em dois grupos. Foi possível verificar que o tratamento L2 foi o mais próximo do tratamento com adubação mineral, enquanto que os tratamentos L1, L3 e L4 ficaram mais próximos ao tratamento referência (sem adubação). Esses resultados são condizentes com o diagnóstico nutricional das plantas pelo método visual, além de serem similares com as análises químicas e espectroscópicas feitas por Fialho et al. (2010). Experimentos de infravermelho com transformada de Fourier forneceram espectros com bandas características de grupos alifáticos para o ácido húmico extraído do lodo, comprovando seu alto grau de alifaticidade. Dados de fluorescência utilizando diferentes metodologias e fluorescência induzida por laser, de amostras de solo intacto, apresentaram comportamento similar. É importante salientar, que de maneira geral, o tratamento L2 (adubação com composto que possue como material de partida esterco bovino e poda de árvores) é o mais similar ao fertilizante mineral, podendo trazer maiores benefícios quando aplicados ao solo em questão. De modo geral constata-se a viabilidade do uso de compostos orgânicos como alternativa ao uso de fertilizantes minerais, contudo o manejo e as implicações na nutrição de plantas e a plena produtividade das culturas ainda representa desafio importante para as pesquisas. / The most widely accepted definition about composting is that it is a controlled exothermic and bioxidative decomposition of organic materials by autochthonous microorganisms, resulting in a wet, warm and aerobic environment, with production of carbon dioxide, water, minerals and, a stabilized organic matter, defined as compost. Due to the availability and low cost in the region of São Carlos-SP, the organic composts used came from waste of tree pruning, orange bagasse, filter cake and manure. The humanity produces a lot of kinds of residues which can be use as raw material in composting production. Pruning trees is a waste easily found in both rural and urban areas, and they are generally discarded. In the cities, this disposal may become a problem, because it increases the volume of produced waste, overloading quickly deposits or landfills. The orange peel is the main by-product of citrus industry, representing about 45% of the total weight of the fruit and it can becomes a major problem for industry, because it deteriorates very rapidly during storage. The filter cake is a residue from the ethanol industry and is obtained from the solid precipitate from the sugarcane juice clarification (to produce sugar or ethanol) and, the boiler ash. The bovine manure is a waste widely used in natura as organic fertilizer however; the composting process makes it more stable and enhances its fertilizing properties. In general, the influence of organic composts in plant production and soil fertility requires more studies due to the complexity of agroecosystems. The objective of this work was to evaluate the influence of different composts and selected doses, on the production of the medicine plant Ocimum selloi Benth in a tropical sandy soil (colleted at Canchin Farm in the region of the city of São Carlos, São Paulo state), in comparison to mineral fertilizer. The studies showed differences between composts applied in the soil. Non-additional application of mineral fertilizers was done. The results were compared with the former ones observed by Fialho et al. (2010), using chemical and spectroscopic methods to evaluate the compost humification. Analysis of fertility of the soils under organic composts application or not, analysis of fertility of plant tissues (leaves) and analysis for evaluation of plant development were done to evaluate the performance of the tested treatments (L1, L2, L3 and L4). In order to observe the effects of the composts addition, the humic acids extracted from soils were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), fluorescence spectroscopy and elementar analysis. To analyse the intact soil laser induced fluorescence (LIF) and near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS) was used. The results obtained with Principal Component Analysis (PCA) of fertility analysis of plant tissues and soils and NIRS, showed the treatments were separated into two main clusters. It was possible to verify the treatment called L2 and were nearest to commercial treatment (mineral fertilizer) and in the L1, L3 and L4 were nearest to the reference samples. These results are consistent with the nutritional diagnosis of plants by the visual method, and are similar to the chemical and spectroscopic analysis made by Fialho et al. (2010).The results obtained by Fourier transformed infrared showed spectra with characteristic bands from aliphaticity groups for humic acid from organic composts, confirming their high aliphacitity degree. Data from fluorescence utilizing different methodologies and laser induced fluorescence, from intact soil, showed similar results. Importantly, that in general, treatment L2 is most similar to mineral fertilizer, and can bring greater benefits when applied to the soil in question. Overall it appears the feasibility of using organic composts as an alternative to the use of mineral fertilizers, but management and the implications for plant nutrition and optimum crop yield still represents an important challenge for research.

Em todo o mundo existe uma crescente competição pelo uso de água entre diversos setores da sociedade. O consumo de água na agricultura é grande em relação a outros tipos de uso, podendo afetar a disponibilidade deste recurso para a população urbana se este não for bem administrado. No Brasil, a agricultura consome cerca de 61% da água doce total. Entre as diferentes alternativas utilizadas pelas sociedades contemporâneas para solucionar ou minimizar este problema, visando à utilização racional e eficiente desse precioso recurso natural, o reuso de águas residuárias (efluentes) é uma opção viável econômica e ambientalmente correta. O objetivo desse trabalho foi estudar as alterações na matéria orgânica de um Argissolo Vermelho Distrófico Latossólico cultivado com capim-Bermuda Tifton 85 submetidos à adição de efluentes gerados na estação de tratamento de esgoto. As amostras utilizadas foram coletadas no município de Lins/SP em experimento já em andamento. O delineamento experimental empregado foi o de blocos completos casualizados com seis tratamentos e três repetições. Os seis tratamentos estudados foram: (1) SI - sem irrigação e sem fertilização nitrogenada mineral (FNM) - (branco); (2) E100 - irrigação com efluente e 100% (520 Kg ha-1 ano-1) da dose recomendada de FNM para o capim Tifton - 85; (3) E66 - irrigação com efluente e 66% (343,2 Kg ha-1 ano-1) da FNM; (4) E33 - irrigação com efluente e 33% (171,6 Kg ha-1 ano-1) da FNM; (5) E0 - irrigação com efluente e 0% (0 Kg ha-1 ano-1) da FNM; (6) W100 - irrigação com água de consumo e 100% (520 Kg ha-1 ano-1) da FNM. Dessas amostras foram extraídos os ácidos húmicos (AH) para observar os efeitos da adição do efluente de esgoto tratado (EET) utilizando ressonância magnética nuclear de 13C (13C RMN), infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), fluorescência de luz uv-visível, ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e análise elementar (C, H, N, S). Para análise do solo intacto utilizou-se a fluorescência induzida por laser e os teores de carbono foram determinados pelo carbono orgânico total (COT). Através dos resultados obtidos pela análise elementar, FTIR e 13C RMN não foi possível obter informações a respeito das alterações na composição dos AH após a adição do EET, pois estas técnicas não foram sensíveis às mudanças da MO. Tanto os experimentos de FTIR como o de 13C RMN forneceu espectros com bandas características de grupos alifáticos, comprovando seu alto grau de alifaticidade. Os resultados da espectroscopia de fluorescência em solução demonstraram que a irrigação com EET aumenta tanto a concentração de estruturas complexas quanto o grau de humificação dos AH. Os resultados de FIL para solos inteiros, entretanto, não mostraram alteração significativa com a irrigação com EET (exceto o tratamento E33), indicando que as alterações das substâncias húmicas no solo analisado ocorreram preferencialmente nos AH e afetando muito pouco da humina, que representa mais de 80% das SH do solo. Os resultados obtidos por RPE demonstraram que os tratamentos irrigados com EET apresentaram um aumento na concentração de radicais livres do tipo semiquinona, com o aumento da adubação, exceto o tratamento E33. Sendo assim, em relação a MOS, a irrigação com EET por um período de quatro não causa mudanças significativas, e neste aspecto pode ser indicada como alternativa de irrigação não impactando significativamente a matéria orgânica e proporcionando benefícios econômicos, ambientais e sociais. / Around the world there is a growing competition for the use of water among several sectors of society. Water consumption in agriculture is large when compared to other types of use and can affect the availability of water for the urban population unless it is well administered. In Brazil, agriculture consumes about 61% of the total freshwater. Among the different ways tried by contemporary societies to solve or minimize this problem, aiming to use rationally and efficiently this precious natural resource, reuse of wastewater (effluents) is an economically viable and environmentally correct option. The aim of this work was to study the changes in organic matter in a Typic Hapludults cultivated with Tifton 85 Bermudagrass submitted to addition of effluent generated by sewage treatment. The utilized samples were collected at Lins / SP, being part of a previously started experiment. The experimental design employed was the randomized complete blocks, with six treatments and three replications. The analyzed six treatments were: (1) WI - without irrigation and without nitrogen as mineral fertilizer (NMF) - (white), (2)E100 - irrigation with effluent and 100% (520 kg ha-1 year-1) of the recommended dose of NMF for the Bermudagrass Tifton - 85, (3) E66 - irrigation with eflluent and 66% (343.2 kg ha-1 year-1) of the NMF, (4)E33 - irrigation with effluent and 33% (171.6 Kg ha-1 year-1) of the NMF,(5) E0 - irrigation with effluent and 0% (0 kg ha-1 year-1) of the NMF,(6) W100 - irrigation with water for consumption and 100% (520 Kg ha-1 year-1) of the NMF. Humic acids (HA) were extracted from these samples in order to observe the effects of adding treated sewage effluent (TSE) using nuclear magnetic resonance of 13C (13C NMR) spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, UVvisible and fluorescence spectroscopy, electronic paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy and elementary analysis (C, H, N, S). In order to analyze the whole soil, laser induced fluorescence (LIF) was utilized, and the carbon levels were determined through total organic carbon (TOC). Through the results obtained by elementary analysis, FTIR and 13C NMR, it was not possible to obtain information about changes in the composition of HA after adding the TSE, because these techniques were not sensitive to changes in OM. Both 13C NMR and FTIR provided spectra with bands typical of aliphatic groups, showing their high degree of aliphaticity. The fluorescence spectroscopy results for samples in solution demonstrated that the irrigation with TSE increases both the concentration of complex structures and the humification degree of HA. The results of LIF for the whole soil, however, showed no significant change with irrigation with TSE (except for the treatment E33), indicating that changes of humic substances in the analyzed soil occurred mainly in HA, and affecting very little on humin, which represents more than 80% of the soil HS. The results obtained by EPR demonstrated that the treatments irrigated with TSE showed an increase in the concentration of semiquinone-type free radicals, with increasing fertilization, except for the treatment E33. Therefore, regarding SOM, irrigation with TSE along a four years period did not cause significant changes, and, under this viewpoint, it can be indicated as an alternative irrigation not significantly impacting the organic matter and providing economic, environmental and social benefits.

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Please read the abstract in the section 00front of this document / Thesis (PhD (Pharmacology))--University of Pretoria, 2005. / Pharmacology / unrestricted

Please read the abstract in the section 00front of this document / Thesis (PhD (Geneeskundige Immunologie))--University of Pretoria, 2005. / Pharmacology / unrestricted

Humic substances, such as the closely related humic and fulvic acids are ubiquitous, naturally occurring organic macromolecules of complex but undefined structure. These compounds are known complexing agents due to their supramolecular like structures and are capable of binding a wide variety of compounds. Numerous studies have confirmed that humic and fulvic acids exhibit diverse medicinal and therapeutic properties. For this reason, alternative or “natural” medicinal preparations rich in these substances are being self-administered, often concomitantly with conventional drugs. The possibility exists that these humic substances, found in the alternative medicinal products, may result in drug-drug interactions and bind to simultaneously ingested drugs. Complex formation may affect absorption and alter overall bioavailability. Changes in these parameters may lead to reduced therapeutic effect or toxic side effects of prescribed drugs in patients. Similarly, these humic substances may bind to and alter the uptake of ingested nutrients, such as vitamins and minerals, obtained from food sources as well as dietary supplements. Changes in absorption may result in a loss of proper physiological functioning in the body or in unwanted effects of overdose. This study investigated the effect of fulvic and humic acids on the absorption of commonly administered classes of drugs, vitamins and minerals using the everted mouse gut model that was successfully used to assess the membrane transport of the test compounds. This model made use of everted segments of excised intestinal tissue placed in Krebs Ringer Buffer (pH7.4), where physiological functioning of the tissue is maintained for up to two hours after excision. The amount of test compound which crossed through the intestinal membrane without and in the presence of each humic substance was quantified using LC-MS/MS methods developed for each of the drugs and vitamins, and ICP-MS, in the case of the minerals. The amount of test compound absorbed alone was compared to the amount absorbed when in the presence of each humic substance. Changes in the uptake, for each test compound was noted, the extent of the absorption increase or decrease was compound specific. The changes in absorption observed could be attributed to changes in compound solubility and mechanism of transport across the intestinal membrane once in complex. Drugs and vitamins were seen to be more prone to decreases in absorption in the presence of the humic substances, whereas the majority of the minerals showed significantly increased absorption. Binding of the minerals to the humic substances through chelation, and not complex formation, could have a greater effect on compound solubility. Health care professionals, as well as individuals ingesting these and other substances concurrently, should be aware of the potential effects on absorption that may occur due to drug-drug interactions in order to avoid a loss of therapeutic/physiological activity or negative toxic symptoms. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2015. / tm2015 / Pharmacology / MSc / Unrestricted

Este trabalho consiste em um estudo para viabilizar o melhoramento de um solo mole orgânico com o uso de cimentação. Foram avaliadas numerosas variáveis, como diferentes agentes cimentantes, distintos materiais juntamente com estes agentes e diferentes temperaturas de cura. Foi desenvolvida uma metodologia de processamento dessas misturas para viabilizar e otimizar a moldagem, cura, desmoldagem e ruptura dos elementos que foram analisados. Os agentes cimentantes utilizados foram a cal viva e o cimento de alta resistência inicial. Juntamente com os agentes cimentantes, foram empregados escória de aciaria, escória de forno panela, fosfogesso e gesso. As temperaturas de cura empregadas foram 20 graus Célsius e 50 graus Célsius. O solo utilizado neste estudo, uma argila mole orgânica com teor de umidade natural variando de 85% a 100%, obtido em Nova Santa Rita, Rio Grande do Sul, foi caracterizado química e fisicamente. Para caracterizá-lo quimicamente foram executados ensaios de perda ao fogo, análise elementar, difratograma de raio X e fracionamento da matéria orgânica. Na faixa de variáveis analisadas, o melhoramento deste material com o uso dos agentes cimentantes utilizados mostrou-se possível, o mais indicado para utilização é o cimento CP-V e quanto maior a dosagem adicionada maior foi a resistência obtida. Com a cal viva, observou-se um teor ótimo, a partir do qual um acréscimo de material gera uma diminuição no ganho de resistência, fato que pode em um projeto real ser prejudicial. As escórias de aciaria e de forno panela não se mostraram eficientes na avaliação do ganho de resistência quando utilizadas com os agentes cimentantes analisados neste material. O gesso e o fosfogesso proporcionaram um ganho de resistência considerável à mistura quando utilizados junto com o cimento CP-V, principalmente para altas dosagens, já com cal tiveram um efeito extremamente prejudicial, fazendo o ganho de resistência da mistura solo/cal viva cair em até 50%. A temperatura de cura mostrou-se eficaz na aceleração das reações pozolânicas tanto para a cal quanto para o cimento. Foi possível adaptar uma metodologia de dosagem em função do fator porosidade/teor volumétrico de cimento apenas para as misturas solo/cimento. / The focus of this study is enabling the improvement of an organic soft soil by means of pozzolanic reaction. A several variables were evaluated, such as type of stabilization, pure or mixed with other materials and two distinct curing temperatures. In order to facilitate and optimize the molding, curing, unmolding and rupture of the specimens, a methodology was developed for processing the mixtures. The binding agents used were cement and quicklime. Mixed with the binding agents, electric arch furnace slag, ladle furnace slag, gypsum and phosphoric gypsum were added. The used curing temperatures were 20 and 50 degrees Celsius. The soil used in this study is a very soft organic clay with natural moisture content ranging from 85% to 100% obtained in Nova Santa Rita, Rio Grande do Sul, Brazil. It was chemically and physically characterized. The chemical characterization consisted of loss of ignition tests, elemental analysis, X-ray diffraction and the fractionation of organic matter. The improvement of this material with the use of the previously mentioned binders proved possible within the range of variation of the analyzed variables. The best results were obtained when using cement, and the larger the content of cement the greater the added strength. As for the quicklime, an optimum lime content was observed. From this optimum point onwards any addition of quicklime will result in diminishment of the gained strength as such, when utilizing this method in a real project, one must be aware of this diminishment so as to avoid detrimental results. Utilized with the binding agents analyzed in this material, the electric arc furnace slag and the ladle slag were shown to be inefficient when evaluating the gain of strength. Gypsum and phosphoric gypsum led to considerable gain in strength when mixed with cement, especially in high dosages. When mixed with quicklime, however, the effect was a drop of up to 50% in the gain of strength. The curing temperature was effective in accelerating pozzolanic reactions for both the cement and the quicklime. It was possible to adapt a dosing methodology using the function porosity/volumetric cement content into soil/cement mixtures.

The index of crime in our society grows to each day. It is observed, in special the increase of homicides, practiced in lands or small farms, where the briefing of the authorship of the criminal act is not had. The difficulty of criminal identification inhabits in the fact of the biological residues found in these places to be in contact with the ground of different natures. The importance of this work is in the possibility to present a reply to the society concerning the identification human being from contaminated biological vestiges of blood with ground. The objective of this work is to develop a protocol of extraction of DNA capable to isolate the human DNA of the constituent of the ground with intention to identify the possibly involved individual in criminal act. For four protocols of extraction of DNA they had been in such a way used, being two conventional protocols and two new protocols, developed for our team. 720 contaminated samples of blood with ground, being 240 for each type of ground had been used. 3 different types of ground had been used (wasteland, sand of the beach and mangrove). Of the 240 contaminated samples of human blood with ground, 120 had been submitted to the extraction of the DNA immediately after the contact with the ground (Time 0) and 120 submitted samples the extraction of DNA after a passed time of 72 hours of the contact with the ground (Time 72). The results had shown that the extracted samples of human blood in Time 0 for the conventional protocols had only amplified for one of the types of ground whereas the new protocols had gotten a good amplification for the three tested types of ground. Already for the effected Human extraction of DNA in Time 72 the amplification of the samples extracted with the conventional protocols was not observed. The new protocols had only provided to amplification and consequence identification human being. One concluded that the two new protocols, developed for our team, had presented resulted superior comparative to the too much protocols of extraction of DNA for the 3 types of tested ground, thus being able, to assist in the briefing of crimes and to provide to more sensitivity the usual techniques. / O índice de criminalidade em nossa sociedade cresce a cada dia. É observado, em especial o aumento de homicídios, praticados em terrenos ou sítios, onde não se tem a elucidação da autoria do ato delituoso. A dificuldade de identificação criminosa reside no fato dos resíduos biológicos encontrados nestes locais estarem em contato com o solo de diferentes naturezas. A importância desse trabalho está na possibilidade de apresentar uma resposta à sociedade acerca da identificação humana a partir de vestígios biológicos de sangue contaminados com solo. O objetivo deste trabalho é desenvolver um protocolo de extração de DNA capaz de isolar o DNA humano dos constituintes do solo com o intuito de identificar o indivíduo possivelmente envolvido em ato delituoso. Para tanto quatro protocolos de extração de DNA foram utilizados, sendo dois protocolos convencionais e dois protocolos novos, desenvolvidos pela nossa equipe. Foram utilizadas 720 amostras de sangue contaminadas com solo, sendo 240 para cada tipo de solo. Foram utilizados 3 diferentes tipos de solo (terreno baldio, areia da praia e mangue). Das 240 amostras de sangue humano contaminados com solo, 120 foram submetidas à extração do DNA imediatamente após o contato com o solo (Tempo 0) e 120 amostras submetidas a extração de DNA após um tempo decorrido de 72 horas do contato com o solo (Tempo 72). Os resultados mostraram que as amostras de sangue humano extraídas em Tempo 0 pelos protocolos convencionais só amplificaram para um dos tipos de solo enquanto que os protocolos novos obtiveram uma boa amplificação para os três tipos de solo testados. Já para a extração de DNA Humano efetuada em Tempo 72 não foi observada a amplificação das amostras extraídas com os protocolos convencionais. Somente os protocolos novos proporcionaram amplificação e conseqüente identificação humana. Concluiu-se que os dois protocolos novos, desenvolvidos pela nossa equipe, apresentaram resultados superiores comparados aos demais protocolos de extração de DNA para os 3 tipos de solos testados, podendo assim, auxiliar na elucidação de crimes e proporcionar mais sensibilidade as técnicas usuais.

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This diploma thesis was focused on studying the interaction of humic substances with ionic organic xenobiotics and its structural aspects. The method was chosen from my bachelor thesis, steady-state fluorescence spectroscopy, which is suitable for substances with weak fluorescence. The results showed that the interaction between humic acids and representatives of ionic organic xenobiotics (Septonex) was reflected in fluorescence quenching of humic acids and the shift of emission maximum to lower wavelength, hypsochromic (blue) shift. From the measurement results, we can assume that the interaction that is formed between the aromatic structures in humic acids and Septonex could be -cation interaction.