Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 485641 bytes, checksum: 8d373d7f31d9cc3806aad98820f5afc7 (MD5) Previous issue date: 2013-04-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The fractioned Nitrogen fertilization is a management strategy in which the largest fraction of the dosage is applied in topdressing. In Tillage System (TS), topdressing fertilization efficiency when using urea is compromised by the difficulty of incorporating the fertilizer. Nitrogen fertilization in pre-sowing, during the desiccation of the cover plants is a successful strategy, but in restricted conditions. The experiment aimed to evaluate the nitrogen fertilization in corn pre-sowing under Tillage system, with management of weed plants using pearly or grainy urea. The experiment was held in the experimental field of the Plant Science Department, Federal University of Viçosa during the 2010/2011 crop. The soil of the experimental area was a Red-Yellow Podsol grown for six years in Tillage System. The factors studied were cover plants prior to maize crop (grass Marandú - Brachiaria brizantha, oat - Avena strigosa and weed plants); Nitrogen dose applied at pre-sowing maize with desiccation of cover plants or the topdressing in the V4 stage of corn development (0, 50, 100, 150 and 200 kg ha-1), the application period of 200 kg ah-1 de N in pre-sowing in relation to the desiccation (20 days before, during the desiccation or 20 days after it) and form of urea (PETROBRAS pearly urea - UPP, PETROBRAS granulated urea - UGP and special granulated urea - UTI). These factors were combined in an incomplete factorial according to the Baconian matrix, totaling 29 treatments. Before desiccation, the amount of biomass cover plants was quantified then identified the species of weed plants and determined and content of N in the biomass. The N input through the waste was estimated. In treatment with fractioned application of 200 kg ha-1 N with different Nitrogen fertilizers at respective seasons to desiccation evaluated volatilization of NH3 through static semi-open collectors. The waste of ammonia was expressed regarding the dose of N applied. At the end of the growing cycle of corn (± 70 days after germination) were collected corn plants that have been properly processed for the analysis of the percentage of N. Estimated the amount of N accumulated in shoots of corn and based on these, an estimation of the apparent recovery of N fertilizer, considering or not the N contributed by residues of cover plants. Maize grain productivity was expressed with the grain humidity corrected to 13%. The results showed that nitrogen fertilization 20 days before drying, with weeds still alive provided greater N accumulation in biomass and reduction in C/N ratio. However this has not favored higher mineralization whereas management of weeds through herbicide application was not effective to enable the Nitrogen in the pre-sowing of the Tillage corn. The management of oats as cover crop by herbicide application was more effective to enable the Nitrogen fertilization in the pre-sowing. The special granulated urea was particularly effective for nitrogen fertilization in pre-sowing of maize under TS as management of cover crop through chemical desiccation. / O parcelamento da adubação nitrogenada é a estratégia de manejo em que a maior fração da dose é aplicada na adubação de cobertura. No sistema plantio direto (SPD), pela dificuldade de incorporação do fertilizante, há um comprometimento da eficiência da adubação de cobertura quando se utiliza a ureia. A adubação nitrogenada em pré-semeadura, por ocasião da dessecação da planta de cobertura tem sido uma estratégia de sucesso, mas em restritas condições. O experimento objetivou avaliar a adubação nitrogenada na pré-semeadura do milho em SPD, com manejo das plantas espontâneas utilizando a ureia na forma perolada ou granulada. O experimento foi conduzido no campo experimental do DFT/UFV durante a safra 2010/2011. em um Argissolo Vermelho-Amarelo Câmbico, cultivado há seis anos em SPD. Foram fatores em estudo: planta de cobertura antecessora à cultura do milho (capim Marandú - Brachiaria brizantha, aveia preta - Avena strigosa e as plantas espontâneas); dose de nitrogênio aplicada na pré-semeadura do milho com a dessecação das plantas de cobertura ou em cobertura no estádio V4 de desenvolvimento do milho (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1), época da aplicação de 200 kg ha-1 de N na pré-semeadura em relação à dessecação (20 dias antes, na dessecação ou 20 dias após) e forma de ureia (ureia perolada PETROBRAS UPP, ureia granulada PETROBRAS UGP e ureia granulada especial UTI). Estes fatores foram combinados em um fatorial incompleto de acordo com a estrutura da matriz Baconiana, totalizando 29 tratamentos. Antes da dessecação quantificou-se a biomassa das plantas de cobertura, identificaram-se as espécies de plantas espontâneas e determinou-se o teor de N na biomassa. Foi estimada a quantidade de N aportada por meio dos resíduos. Em parcelas com aplicação de 200 kg ha-1 com os diferentes fertilizantes nitrogenados nas respectivas épocas em relação à dessecação avaliou-se a volatilização de NH3 por meio de coletores semiaberto estáticos. A perda de amônia foi expressa em relação à dose de N aplicada. Ao final do ciclo vegetativo do milho (±70 dias após a germinação) coletaram-se plantas de milho, que foram processadas para a análise do teor de N. Estimaram-se as quantidades de N acumuladas na parte aérea do milho e com base nestas, estimou-se a recuperação aparente do N dos fertilizantes, considerando ou não o N aportado pelos resíduos das plantas de cobertura. A produtividade do milho foi expressa com a umidade dos grãos corrigida para 13 %. Conclui-se que a adubação nitrogenada 20 dias antes da dessecação, com as plantas espontâneas ainda vivas proporcionou maior acúmulo de N na biomassa e redução na relação C/N. No entanto, isso não favoreceu maior mineralização considerando que manejo das plantas espontâneas por meio da dessecação química não foi eficaz para viabilizar a adubação nitrogenada na pré-semeadura no milho em sistema plantio direto. O manejo da aveia como planta de cobertura por meio da dessecação química foi mais eficaz para viabilizar a adubação nitrogenada na pré-semeadura. A ureia granulada especial foi eficaz para a adubação nitrogenada em pré-semeadura do milho em SPD, como manejo da planta de cobertura por meio da dessecação química.

In this work was studied the simultaneous influence of sodium alginate, gelatin and glutaraldehyde concentrations in the immobilization process of Beta-galactosidase from Aspergillus oryzae and the kinetic of lactose hydrolysis by the enzyme in the soluble and immobilized forms. The free enzyme was studied at 35°C and in a pH of 4.5, showing that for substrate concentrations up to 90g/L, the Michaelis-Menten model fitted the experimental data, with a Km and Vm value of 17.83 g/L (52.13 mM) and 1032.07 gglicose/L.min.mg proteína respectively. Galactose acted as a competitive inhibitor on the free enzyme kinetic, presenting kinect constants Ki and Km values of a 1.015 and e 17.61 g/L respectively. The enzyme was stable at pH values ranging from 4.5 to 7.0 and a maximum temperature activity of 55°C, with an activation energy of 6.9 kcal/mol. The thermal stability of the enzyme was studied from 53 to 65°C, presenting a half-life of 7.7 hours at 53°C. The activation energy for the thermal deactivation process was 88.14 kcal/mol. Through a central composite design, the sodium alginate, gelatin and glutaraldehyde concentrations that maximized the -galactosidase from Aspergillus oryzae activity in the inhibition process were, respectively, 6.60%(w/v), 4.05%(w/v) and 3.64%(v/v). The immobilized enzyme presented a 20% drop in activity after 25 uses. The immobilization yield found was 30%. The enzymatic activity for the immobilized form was maximum at pH of 5.0 and 60°C, determined through a central composite design. The reaction activation energy for the immobilized enzyme was 7.74 kcal/mol. The immobilized biocatalyst was stable on pH values ranging from 4.5 to 7.0. The half-life time of the immobilized enzyme was 12.8 hours at 53°C, with a activation energy for the thermal deactivation process value of 72.03 kcal/mol . The substrate concentration influence was studied from 5 to 140 g/L of lactose and the Michaelis-Menten model fitted the experimental data, with Vm and Km values of 1428.14 glactose/min.m3catalyst and 20.62 g/L (60.3 mM), respectively. It was observed a small resistance to lactose mass transfer at the biocatalyst particles, in the immobilized enzyme, due to the high effectiveness factor values. The inhibition model fitted the experimental data and the adjusted Km and Ki values were 16.7 and 9.6g/L, respectively. / Neste trabalho estudou-se a influência conjunta das concentrações de alginato de sódio, gelatina e glutaraldeído no processo de imobilização de Beta-galactosidase de Aspergillus oryzae e a cinética de hidrólise de lactose pela enzima nas formas solúvel e imobilizada. A cinética da enzima na forma livre foi estudada a 35°C, a pH 4,5, verificando que para concentrações de substrato de até 90g/L o modelo de Michaelis- Menten se ajustou aos resultados experimentais, com valores de Km e Vm iguais a 17,83 g/L (52,13 mM) e 1032,07 gglicose/L.min.mg proteína respectivamente. A galactose atuou como um inibidor competitivo na cinética da enzima na forma livre, apresentando constantes cinéticas Ki e Km com valores iguais a 1,015 e 17,61 g/L respectivamente. A enzima apresentou-se estável na faixa de pH de 4,5 a 7 e temperatura de máxima atividade de 55°C, com energia de ativação de 6,9 kcal/mol. A estabilidade térmica da enzima foi estudada na faixa de 53 a 65°C, apresentando meia vida de 7,7 horas a 53°C. A energia de ativação do processo de desativação térmica foi de 88,14 kcal/mol. Por meio de um planejamento composto central as concentrações de alginato de sódio, gelatina e glutaraldeido que maximizaram a atividade de b-galactosidase de Aspergillus oryzae no processo de imobilização foram, respectivamente, 6,60% (p/v), 4,05% (p/v) e 3,64% (v/v). A enzima imobilizada apresentou queda de 20% na atividade após 25 usos. O rendimento de imobilização encontrado foi de 30%. A atividade enzimática para a forma imobilizada foi máxima a pH a 5,0, a 60ºC, determinados através de um planejamento composto central. A energia de ativação da reação usando a enzima imobilizada foi 7,74 kcal/mol. O biocatalisador imobilizado apresentou-se estável na faixa de pH de 4,5 a 7. O tempo de meia vida da enzima imobilizada foi 12,8 horas a 53°C apresentando energia de ativação do processo de desativação térmica de 72,03 kcal/mol. A influência da concentração de substrato foi estudada para uma faixa de 5 a 140g/L de lactose e o Modelo de Michaelis-Menten ajustou-se bem aos dados experimentais, com valores de Vm e Km de 1032,07 glactose/min.m3catalisador e 20,62 g/L (60,3 mM), respectivamente. Em relação à enzima na forma imobilizada observou-se pequena resistência à transferência de massa de lactose nas partículas do biocatalisador, em função dos altos valores do fator de efetividade. O modelo de inibição competitivo ajustou-se bem aos dados experimentais e os valores de Km e Ki calculados foram 16,7 e 9,6g/L, respectivamente. / Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2450743 bytes, checksum: 3e33726e56a8d6ec568fbe55fd680721 (MD5) Previous issue date: 2012-09-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The preparation of stable immobilized lipases is one of the great challenges for modern biotechnology that involves the use of these enzymes in biocatalyzed processes. The commercial application of these biocatalysts depends of an efficient immobilization and the appropriate use of supports to ensure stability to enzymes. This work focused on the study of the preparation of chemically modified supports derived from silica gel. The organofunctionalized silicas were prepared by silylation through of the heteregeneous route using the compounds 3-aminepropyl- and 3-chloropropyl trimethoxysilane resulting in the solids named Sil-propil-NH2 and Sil-propil-Cl, respectively. The solids Sil-propil-NH2 and Sil-propil-Cl reacted subsequently with the cyanuric chloride and 1,6 diaminehexane as spacer, followed by covalent attack of cyanuric chloride resulting in the matrices Sil-propil-N-CC and Sil-propil-Hex-CC. Silica gel and the modified solid were characterized measures of adsorption / desorption of nitrogen, CHN elemental analysis, thermogravimetry (TG), Si29 and C13 NMR and FTIR spectroscopy. The modified support were used in the immobilization of the Burkholderia cepacia lipase, and the catalytic performance and stability of the immobilized enzyme derivatives were investigated in the hydrolysis reaction of p-nitrophenylpalmitate (pNPP) in five consecutive reaction cycles. The results of the preparation of matrizes showed the anchoring of the triazine molecule onto silanized surface. For material Sil-propil-N-CC was observed the increasing of the nitrogen content as indicated CNH elemental analysis, that corresponded to 1.82% of N due the introduction of amino group and 3.08% of N after the reaction of the triazine molecule. For the material Sil-propil-Cl, it was observed the increasing in the nitrogen percentage for the support with spacer (2.13% of N) and after the reaction with cyanuric chloride (3.6% of N). The tests of catalytic activity operational stability of the immobilized enzymes onto supports were 2910, 3000 e 3430 U/g, respectively, for supports with aminopropyl and triazine molecule, chloropropyl with the spacer and for the surface with spacer and triazine molecule. For catalytic test were observed a higher tendency for loss of stability for support without spacer. The obtained results showed that the chemical modification reactions of silica gel enabled the covalent anchoring of the cyanuric chloride and the use of spacer resulted in higher catalytic activity and stability for the immobilized bio catalysts. / A obtenção de lipases imobilizadas estáveis é um dos maiores desafios para a biotecnologia moderna que envolve o emprego destas enzimas em processos biocatalisados. A aplicação comercial desses biocatalisadores depende de métodos eficientes de imobilização e da utilização de um suporte apropriado para assegurar estabilidade às enzimas. Nessa direção, o escopo do presente trabalho envolveu a preparação de suportes quimicamente modificados a partir da sílica gel. As sílicas organofuncionalizadas foram preparadas por silanização pela rota heterogênea, utilizando os compostos 3-aminopropiltrimetoxissilano e 3-cloropropiltrimetoxissilano originando os sólidos denominados Sil-propil-NH2 e Sil-propil-Cl, respectivamente. Os sólidos Sil-propil-NH2 e Sil-propil-Cl reagiram subsequentemente com cloreto cianúrico e o com o espaçador 1,6 diaminohexano, seguido do ataque covalente do cloreto cianúrico resultando nas matrizes Sil-propil-N-CC e Sil-propil-Hex-CC. A sílica gel e os sólidos modificados foram caracterizados pelas técnicas de termogravimetria, medidas de adsorção/dessorção de nitrogênio, análises elementar de CHN, ressonância magnética nuclear de Si29 e C13 e espectroscopia de absorção na região do infravermelho. Os suportes modificados foram utilizados na imobilização da lipase de Burkholderia cepacia, sendo que o desempenho catalítico e estabilidade dos derivados enzimáticos imobilizados foram investigados em reações de hidrólise do éster palmitato de p-nitrofenila (p-NPP) em cinco ciclos reacionais consecutivos. Os resultados das preparações dos suportes mostraram o ancoramento da molécula triazínica nas superfícies silanizadas. No material Sil-propil-N-CC foi observado um aumento do teor de nitrogênio obtido da análise elementar, que correspondeu a 1,82% de N referente à introdução do grupo amino e 3,08% de N após a reação com o composto triazínico. No caso do material Sil-propil-Cl, observou-se um aumento na porcentagem de nitrogênio do suporte contendo espaçador (2,13% N) e após a reação com o cloreto cianúrico (3,6% N). Os testes de atividade hidrolítica e estabilidade das lipases imobilizadas mostraram 2910, 3000 e 3430 U/g, respectivamente para os suportes contendo aminopropil e o anel triazínico, cloropropil e o espaçador e a superfície com espaçador e o anel triazínico. Nos ensaios catalíticos foi observada uma maior tendência de perda de estabilidade na ausência do espaçador. Os resultados obtidos mostraram que as reações de modificação química da superfície da sílica possibilitaram o ancoramento covalente do cloreto cianúrico e a presença de um espaçador possibilitou maior atividade e estabilidade aos biocatalisadores imobilizados.

Avaliou-se a tipificação das fibras musculares e determinou-se parâmetros morfoquantitativos dos efeitos da imobilização por 2 e 4 semanas. Após o período experimental, os músculos (mm.) foram corados por HE e Picro-sírius. Para a tipificação das fibras, utilizou-se as reações da ATPase e NADH-tr; a análise ultraestrutural procedeu-se com microscopia eletrônica de transmissão. Nos resultados, alguns mm. imobilizados (Im) exibiram núcleos centralizados e fibras tipo IIB com formas elusivas. O perimísio destes mm. se espessou, sendo constituído por fibras colágenas tipo III. Os fusos musculares apresentaram espessamento da cápsula. Houve alterações nas linhas Z e modificação de outras ultraestruturas como as mitocôndrias. A área de secção transversa dos mm. Im por 4 semanas foi menor. As fibras do tipo IIB reduziram a área de perfil e aumentaram a densidade, além disso, se ampliou a porcentagem das fibras do tipo IIA. Portanto, a imobilização promoveu alterações nos fusos e esqueleto fibroso muscular, assim como transformou fibras do tipo IIB em IIA. / The effects of muscle immobilization for 2 and 4 weeks were studied by determining morphoquantitative parameters and muscle fiber-typing. After the trial period the muscles (mm.) were subject to HE and Picrosirius stain. The reactions of ATPase and NADH-tr were used for muscles fiber-typing. The ultrastructural analyses were made by transmission electron microscopy. The results showed changes in some of immobilized (Im) mm., it exhibited centralized nuclei cells and type IIB fibers took indefinite forms. The perimisium of Im mm. thicker up, and consisted of type III collagen fibers. Also the muscle spindles capsule thickened. Changes in the Z lines and other ultrastructures such as mitochondria were noticed. The cross-section area of Im mm. for 4 weeks was lower. The type IIB fibers reduced the profile area and density increased. Also the percentage of type IIA fibers expanded. Therefore the immobilization promoted changes in muscle spindles, fibrous skeleton morphology and provide an interconversion of muscle fibers type IIB into IIA.

A manipulação de materiais em escala nanométrica representa uma das fronteiras em nanociência e nanotecnologia, devido à possibilidade de controle de propriedades específicas do material. No caso de materiais biológicos, em particular, a manipulação e imobilização na forma de filmes ou camadas ultrafinas é crucial para seu emprego em dispositivos biotecnológicos. Neste trabalho, objetivou-se o estudo de detecção de diferentes hormônios tireoidianos (HTs) e análogos a partir da imobilização da região LBD do receptor de hormônio tireoidiano humano TRTRβ1 em um eletrodo interdigitado, para o desenvolvimento de um biossensor capacitivo. Este sistema consiste em um arranjo estrutural na forma de filme fino capaz de distinguir a interação específica receptor-ligante de outras interações possivelmente interferentes, visando a quantificação dos níveis de HTs. Para isto, a técnica de SAMs (Self-Assembled Monolayers) foi empregada, por permitir um alto controle da espessura e ordenamento molecular dos filmes, assim como a preservação das atividades das biomoléculas. Análises espectroscópicas e morfológicas foram realizadas para o estudo de adsorção das biomoléculas no filme. As interações específicas receptor-ligante foram avaliadas por meio de respostas elétricas (impedância) do biossensor contendo o TRβ1-LBD imobilizado em um filme orgânico ultrafino, e também por SPR (Surface Plasmon Resonance). Os resultados mostraram a capacidade dos eletrodos contendo TRTRβ1-LBD de detectar e diferenciar entre diferentes HTs em concentrações da ordem de nanomolar, compatível com níveis fisiológicos, evidenciando o grande potencial de aplicação para este sistema no diagnóstico e tratamento de disfunções tireoidianas. / Manipulation of materials at the nanoscale represents one of the frontiers in nanoscience and nanotechnology, mainly due to the possibility of specific controlling, improved properties, not observed if conventional bulk processing is applied. For biomolecules, in particular, processing via immobilization in the form of nanostructured films has allowed their use in biotechnological applications and devices. In this master dissertation, we aimed at investigating the immobilization of the LBD domain of human thyroid hormone receptor TRTRβ1 on interdigitated electrodes, to be used as capacitive biosensors for thyroid hormones (THs) and analogues detection. The nuclear receptors were immobilized via SAMs (Self-Assembled Monolayers), since this technique allows a high control of molecular order and thickness of the films, as well as the preservation of biological activities. Spectroscopic and morphological analyses were performed to investigate the adsorption of biomolecules on the nanostructured film. The interactions between receptor - ligand were also evaluated by means of electrical response (impedance) and SPR (Surface Plasmon Resonance). The bioelectrodes containing immobilized TRTRβ1 were capable of detecting and distinguishing among different HTs, including T3, T4, TRIAC and GC-1 at concentrations down to nanomolar, compatible with physiological levels. The latter results point to the possibility of applications of the bioelectrodes in the diagnosis and treatment of thyroid dysfunctions.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5104_1.pdf: 1283154 bytes, checksum: cd06c2888a7832eb86607c735861d531 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Uma preparação contendo as isoformas 1 e 4 da lectina de sementes de Cratylia mollis (Cramoll 1,4) e uma lectina de folhas de Bauhinia monandra (BmoLL) foram previamente purificadas por fracionamento com sulfato de amônio seguidos por cromatografia de afinidade em Sephadex G-75 e gel de guar, respectivamente. Cramoll 1,4 foi imobilizada em Sepharose CL-4B ativada com CNBr (Cramoll 1,4-Sepharose) e usada para purificar imunoglobulina A secretória (IgAS) de diferentes secreções humanas. Dacron ferromagnético na forma hidrazida (FDH) foi utilizado como suporte sólido para imobilizar Cramoll 1,4 (Cramoll 1,4-Dacron) e BmoLL (BmoLL-Dacron). As lectinas imobilizadas foram usadas para a purificação de glicoproteínas do colostro humano. Cramoll 1,4 foi adsorvida a contas de Nafion e caracterizada por voltametria cíclica., Cramoll 1,4-Dacron BmoLL-Dacron e Cramoll 1,4-Sepharose mostraram picos após a eluição bioespecífica. Os materiais eluidos da coluna de Cramoll 1,4 Sepharose foram submetidos a imunodifusão radial simples (SRID) contra Anti-IgA humana. Para a avaliação por voltametria cíclica da interação de Cramoll 1,4 com seu carboidrato específico, a lectina foi adsorvida a contas de Nafion e a resposta eletroquímica foi obtida usando um sistema de três eletrodos. Uma curva de calibração avaliou a concentração de glicose. Os picos eluídos mostraram bandas com migrações eletroforéticas similares às da IgAS do colostro humano em SDS-PAGE: cadeias pesada (H) e leve (L) bem como componente secretor. Os picos eluídos da coluna de Cramoll 1,4-Sepharose mostraram anéis de precipitação contra anti-IgA humana. A interação entre Cramoll 1,4 e diferentes concentrações de glicose mostraram picos de redução e oxidação. Esses picos anódicos e catódicos diminuíram com o aumento da concentração de glicose. Neste estudo IgAS foi purificada de diferentes secreções humanas em colunas contendo Cramoll 1,4 Sepharose, utilizando metil-a-D-manopiranosídeo glicose como eluente. Cramoll 1,4 e BmoLL e foram capazes de ligarem-se a FDH, podendo ser usadas como matrizes de afinidade para a purificação de glicoproteínas do colostro humano. O resultado da transferência de elétrons da Cramoll 1,4 durante a interação com a glicose foi significativo. O sistema pode ser usado como um sensor de calibração para determinar glicose

Orientador: Regina Buffon / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T02:19:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sato_CintiaAkemi_M.pdf: 2497710 bytes, checksum: ed234ce28b62278b8777a943791d0170 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho, foram sintetizados complexos de paládio em que os ligantes fosforados estão ¿ancorados¿ em ciclofosfazenos. Estes complexos, em solução ou imobilizados em matrizes inorgânicas, foram testados nas reações de acoplamento de Suzuki (entre o ácido fenilborônico e o bromobenzeno, por exemplo), de Stille (entre o tributilvinilestanho e o bromotolueno) e de Heck (entre o estireno e o bromobenzeno). O resultado catalítico obtido com o catalisador sintetizado, em fase homogênea, na reação de Heck (TON = 3900, em 6 horas), foi muito bom, sendo superior a um catalisador análogo descrito na literatura. Na reação de Stille, o complexo, em fase homogênea, apresentou um ótimo resultado (TON = 4340, em 4 horas). Na reação de Suzuki, em fase homogênea, o TON obtido (123, em 24 horas) foi bom e comparável à literatura. Já em fase heterogênea, com o complexo encapsulado em matriz de sílica via processo solgel, os resultados obtidos, tanto na primeira reação quanto na primeira e segunda reciclagens, são superiores aos apresentados na literatura e apresentam o TON próximo ao obtido em fase homogênea, no mesmo tempo (92, 94 e 92 respectivamente), sem perda de desempenho. Estudos prospectivos para a imobilização do complexo em sílica foram realizados. O catalisador foi sintetizado com ligantes contendo grupos hidrolisáveis e ancorado em sílica. Este sistema foi testado nas reações de acoplamento de Stille e Suzuki, apresentando um bom desempenho nas duas reações (TON = 1400, em 4 horas, e 49, em 24 horas, respectivamente) sem constatação visual de lixiviação de paládio / Abstract: In this work, palladium complexes, in which phosphored ligands are ¿anchored¿ to cyclophosphazenes were synthesized. These complexes, in solution or immobilized in inorganic matrices, were tested in the Suzuki cross-coupling reaction (between phenylboronic acid and bromobenzene, for example), the Stille cross-coupling reaction (between tributylvinyltin and 3-bromotoluene) and the Heck reaction (between styrene and bromobenzene). The catalytic results obtained with the synthesized catalyst, in homogeneous phase, in the Heck reaction (TON = 3900, in 6 hours), was very good, better than those reported for a similar catalyst described in literature. In the Stille reaction, the complex, in homogeneous phase, presented an excellent result (TON = 4340, in 4 hours). In the Suzuki reaction, in homogeneous phase, the obtained TON (123, in 24 hours) was good and comparable to literature. In heterogeneous phase, with the complex encapsulated in silica matrix via the sol-gel process, the obtained results, in the first reaction as well as in the first and second recycling, are higher than those presented in literature and presented the TON close to that obtained in homogeneous phase, in the same reaction time (92, 94 and 92 respectively), without loss of performance. Prospective studies for the immobilization of the complex in silica were done. The catalyst was synthesized with ligands containing hydrolysable groups and anchored in silica. This system was tested in Stille and Suzuki cross-coupling reactions, showing a good performance in both reactions (TON = 1400, in 4 hours, and 49, in 24 hours, respectively) without visual evidence of palladium leaching / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestre em Química

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-05-12T15:48:30Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ismail Es - 2015.pdf: 2836759 bytes, checksum: cf319655f2dc3d3d3163758c27aa8a40 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-05-12T15:50:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ismail Es - 2015.pdf: 2836759 bytes, checksum: cf319655f2dc3d3d3163758c27aa8a40 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-12T15:50:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ismail Es - 2015.pdf: 2836759 bytes, checksum: cf319655f2dc3d3d3163758c27aa8a40 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Production of a starch-degrading cyclodextrin glicosiltransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) on solid-state culture and batch fermentation was evaluated by free and immobilized alkalophilic Bacillus sp on polymeric chitosan matrix. Immobilization procedure was performed by mixing bacterial cells with low molecular weight chitosan dissolved in HCl. Structure of free bacterial cell, polymeric chitosan matrix and immobilized cells were visualized by scanning electron microscopy (SEM). The images obtained from SEM showed that the procedure used for immobilization was easy, cheap and effective. Three different starch sources as substrate were used: potato, corn and cassava. Qualitative analysis of CGTase production was determined by colorless area formation on solid culture containing phenolphthalein. Enzymatic indices, which indicated the production of CGTase on solid culture, were calculated for both free and immobilized cells on different starch sources. Enzyme activity of CGTase was determined before and after each purification step: ammonium sulfate precipitation, starch adsorption and dialysis. Biomass growth and substrate consumption were analyzed by Flow cytometry and modified phenol-sulfuric acid assay, respectively. Free cells reached very high numbers (2.5 × 107 ml-1) during batch culture, besides; immobilized cells maintained initial inoculum concentration (2.5 × 105 ml-1) during enzyme production. The maximum enzyme activity achieved by free cells was 21.25 U (35 h), 14.65 U (40 h) and 19.16 U (33 h) on cassava, potato and cornstarch, respectively. During batch culture, immobilized cells produced CGTase with the enzyme activity of 24.375 U (16 h) for cassava, 24.375 U (9 h) for potato starch and 21.25 U (8.5 h) for cornstarch in a shorter cultivation time. Consequently, immobilization decreased the production time and increased enzyme activity of CGTase. / A produção e atividade enzimática da “Ciclodextrina glicosiltransferase” (CGTase, EC 2.4.1.19) em cultura sólida e fermentação por batelada por bactérias alcalifílicas livres e imobilizadas em matriz polimérica de quitosana foi avaliada. O procedimento de imobilização foi realizado através da mistura das células bacterianas com quitosana de baixa massa molecular dissolvida em HCl. A estrutura da célula bacteriana livre, a matriz polimérica de quitosana e as células imobilizadas foram visualizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As imagens obtidas por MEV mostraram que o procedimento utilizado para a imobilização foi realizado com sucesso e pode ser considerado como um procedimento simples, barato, rápido e eficaz. Foram utilizados três diferentes fontes do amido como substrato: mandioca, batata e milho. A análise qualitativa da produção da CGTase foi determinada pela formação de área amarela em cultura sólida contendo fenolftaleína. Índices enzimáticos, que indicam a produção da CGTase pelas colônias bacterianas em cultura sólida, foram calculados para ambas as células livres e imobilizadas em diferentes fontes de amido. A atividade enzimática da CGTase foi determinada antes e depois de cada passo de purificação: precipitação com sulfato de amônio, adsorção no amido e diálise. O crescimento da biomassa e consumo do substrato foram analisados por citometria de fluxo e ensaio modificado de fenol - ácido sulfúrico, respectivamente. Células livres atingiram concentrações muito elevadas (2.5 × 107 ml-1) durante a fermentação por batelada, porém as células imobilizadas continuaram com a concentração do inóculo inicial (2.5 × 105 ml-1) durante a produção da enzima. A atividade máxima da enzima obtida por células livres foi 21.25 U (35 h), 14.65 U (40 h) e 19.16 U (33 h) utilizando amido de mandioca, batata e milho, respectivamente. Durante a fermentação batelada, as células imobilizadas produziram a CGTase com a atividade enzimática de 24.375 U (16 h) para a mandioca, 24.375 U (9 h) para fécula de batata e 21.25 U (8.5 h) para o amido de milho. Consequentemente, a imobilização diminuiu o tempo de produção e aumentou a atividade da CGTase.

Uma das estratégias utilizadas no desenvolvimento de novas drogas envolve a descoberta de compostos que modulem a atividade de enzimas, importantes no processo infeccioso de patógenos. Uma abordagem interessante na triagem de novos ligantes é o uso de métodos baseados na imobilização de enzimas em suportes cromatográficos acoplados a sistemas de cromatografia líquida. O uso de IMERs (Immobilized Enzyme Reactors) como uma fase estacionária acoplado a sistemas de cromatografia líquida de alta eficiência consiste em uma estratégia para triagem de compostos rápida e eficiente e tem vantagens em relação ao uso de enzimas em solução. A enzima NTPDase-1 de Trypanosoma cruzi age como um facilitador da infecção do patógeno, inibindo assim a resposta imune do hospedeiro, permitindo uma infecção silenciosa, o que sugere seu uso como um bom alvo na busca por inibidores. Neste trabalho, a enzima NTPDase-1 foi imobilizada na parede interna de capilares de sílica fundida formando ICERs (Immobilized Capillary Enzyme Reactors). Estudos das condições de uso destes biorreatores juntamente com o desenvolvimento de um método cromatográfico multidimensional, foram realizados e validados. A otimização do método cromatográfico e sua validação, apresentaram ótimos resultados em relação aos valores obtidos para os parâmetros avaliados para métodos bioanalíticos. A imobilização da enzima foi realizada com sucesso, sendo possível a detecção da atividade catalítica no sistema cromatográfico (TcNTPDase1-ICER). Foi realizado também, o estudo cinético para ATP no TcNTPDase1-ICER, obtendo-se KM de 0,317 ± 0,044 mM, que comparado com estudos em solução, KM de 0,096 mM, ainda apresenta grande afinidade pelo substrato. / One of the strategies used in the development of new drugs involves the discovery of compounds that modulate the activity of enzymes, important in the infectious pathogens process. An interesting approach in the screening of new ligands is the use of methods based on immobilization of enzymes in chromatographic supports coupled to liquid chromatography systems. The use of IMERs (Immobilized Enzyme Reactors) as a stationary phase coupled to high performance chromatographic systems consist in a strategy to a fast and efficient compounds screening and it has advantages comparing to the use of enzymes in solution. The enzyme NTPDase-1 Trypanosoma cruzi acts as a pathogen infection facilitator, thus inhibits the host immune response allowing a silent infection, suggesting its use as a good target in the search for inhibitors. In this paper, the enzyme NTPDase-1 was immobilized for the manufacturing of ICERs (Immobilized Capillary Enzyme Reactors). Studies of conditions to the use of these bioreactors in the ligands screening along with the development of a multidimensional chromatographic method were performed and validated. The chromatographic method optimization and validation, presented excellent results, relating to the obtained values, from evaluated parameters in bioanalytical methods. The enzyme immobilization was successfully performed, being possible to detect the catalytic activity in the chromatographic system (TcNTPDase1-ICER). The kinetic study for the substrate ATP was also performed in the TcNTPDase1-ICER, obtaining KM of 0.317 ± 0.044 mM, which in comparison with studies in solution KM of 0.096 mM, still presents high affinity for the substrate.

A imobilização de membros e/ou articulações é prática utilizada na clínica no tratamento de diversas patologias, podendo variar em sua extensão e duração. Acometimentos ortopédicos comuns, como fraturas e lesões músculo-tendíneas, podem exigir como tratamento de dias a semanas de imobilização do segmento afetado. Além dos efeitos clínicos almejados, a imobilização desencadeia alterações negativas que afetam localmente o sistema musculoesquelético, mas que também trazem consequências para o sistema nervoso central (SNC) e sistema nervoso periférico. Tais consequências negativas implicam em perdas funcionais, que podem levar à dependência parcial ou completa para a realização de atividades da vida diária, como a higiene, a alimentação e a locomoção, com enormes custos individuais, familiares e sociais. É necessário, portanto, esclarecer a natureza de tais efeitos negativos e, em especial identificar o quão cedo se apresentam as alterações comportamentais e fisiológicas decorrentes do imobilismo, assim como quantificá-las e determinar a efetividade de estratégias de interferência neste processo. Neste trabalho, investigamos os efeitos de 24 horas de imobilização sobre diferentes tarefas motoras, como apertar botões, realizar a oposição do polegar em sequências variadas e fazer o alcance de alvos com o membro superior. Investigamos também, para a tarefa de oposição do polegar, o potencial terapêutico do treino motor imaginário durante o período de imobilização. Em nossos resultados, não encontramos efeitos estatísticamente significativos da imobilização sobre o comportamento motor nas tarefas pesquisadas. Adicionalmente, o treino motor imaginário na tarefa de oposição do polegar levou a uma piora no desempenho na tarefa de alcance. Esses resultados são relevantes no sentido de ressaltar que a imobilização, um recurso terapêutico importante, apresenta efeitos colaterais, mas esses não se instalam tão rapidamente quanto inicialmente hipotetizamos. É provável, ainda, que a imobilização atue de forma distinta sobre diferentes habilidades motoras, sendo umas prejudicadas com maior intensidade e precocidade do que outras. Entre as habilidades motoras afetadas pela imobilização, pode ser que encontremos, inclusive, a habilidade de imaginar cinestesicamente movimentos. O presente estudo investigou um tipo específico de treino motor imaginário, em voluntários saudáveis, submetidos a um período extremamente curto de imobilização. Possivelmente, os resultados de outros tipos de treino (variando, por exemplo, a intensidade do treino, a forma de admnistração e até mesmo a tarefa) podem ser diferentes. As sutilezas envolvidas na execução do treino motor imaginário provavelmente são a raiz da variabilidade nos resultados obtidos nos diversos experimentos da literatura. Os usos do treino motor imaginário devem, portanto, continuar a ser submetidos à experimentação, para que sua prescrição seja criteriosa e beneficie satisfatoriamente a função motora após a imobilização / The immobilization of body segments is frequently used for the treatment of orthopaedic injuries, such as fractures and soft tissue lesions. Immobilization may be as long as days or weeks, leading to several undesired side effects. The negative effects due to immobilization are felt not only in the immobilized limb, but also in the central nervous system. They lead to several functional impairments, compromising the independency of the patients in fulfilling their daily activities. Therefore, its necessary to determine the nature of such negative effects, and, specially, determine how early the functional and physiological impairments present themselves, as much as to quantify them and stabilish strategies for interference on them. In the present work, we investigated the effects of a 24-hour period of immobilization of the upper limb over several motor tasks, such as pressing buttons, oppose the thumb to the other fingers in several sequences and reaching targets. We also addressed the issue of the potential benefits of delivering a motor imagery training session, specific to the thumb opposition, during the immobilization period. Our results showed no significant effect of immobilization over the motor behavior in the evaluated tasks. Aditionally, the motor imagery training in opposing the thumb lead to an impairment on the reaching task. These results are relevant to reassure that immobilization is a safe therapeutic tool, for its side effects do not present themselves as early as hypothesized by us. Its possible, yet, that immobilization has distinct effects over different motor habilities and, in doing so, that some of the motor skills are more affected than others. It is possible that, between the motor skills affected by immobilization, we found the motor imagery hability. The present study investigated specific schedule of motor imagery training, in healthy volunteers, submited to a very short immobilization period. Its possible that other training schedules (varying the intensity, the way of administering it e even the task) might have other results then ours. The subtleties involved in motor imagery training may be the cause for the great amount of variance found in literature about it. The uses of motor imagery should be submitted to experimentation. In this way, it might be prescribed with criteria and benefit the restoration of motor function