A produção de leite e de seus derivados lácteos geram grande impacto no setor agroindustrial. Classificado como um dos alimentos mais completos, o leite é rico em nutrientes essenciais ao crescimento e à manutenção de uma vida saudável. Em contrapartida, os constituintes do leite propiciam excelente meio de cultura para o desenvolvimento de microrganismos, desde o momento da ordenha até a chegada ao consumidor final. Neste contexto, estudos acerca de novas alternativas que auxiliem no controle da qualidade do leite são essenciais. A fotoinativação com luz azul tem surgido como uma alternativa antimicrobiana em potencial na indústria alimentícia, pois exerce atividade antimicrobiana intrínseca, sem o envolvimento de substâncias fotossensibilizadoras exógenas. O objetivo deste estudo foi determinar a efetividade da fotoinativação por luz azul (LED azul, &lambda;&#61; 410 ± 15 nm, 100 mW) sobre Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes e Mycobacterium fortuitum suspensos em leite integral UHT e solução PBS. Os resultados demonstraram a fotinativação de todas as cepas empregadas no estudo pela luz azul, em tempos distintos, independentemente do meio utilizado, isto é, M. fortuitum, S. aureus, E. coli e L. monocytogenes apresentaram cinética de fotoinativação diferentes entre si, quando suspensos no leite ou no PBS (p<0,0001). O fator de resistência R foi menor que 1 (R < 1) em meio leite, sendo 0,82, 0,78, 0,88 e 0,81 para S.aureus, E. coli, L. monocytogenes e M. fortuitum, nesta ordem, apresentando-se, portanto, mais sensíveis à luz azul nos tempos iniciais e ocorrendo fotoinativação em maior proporção neste período. Quando suspensos em PBS, à semelhança do meio leite, L. monocytogenes e E. coli, apresentaram valor de R < 1 (0,87 e 0,81, respectivamente), ao passo que S. aureus e M. fortuitum apresentaram R > 1, isto é, 1,06 e 1,46, respectivamente, demonstrando maior resistência à fotoinativação nos períodos iniciais e tornando-se mais sensíveis conforme o tempo de irradiação progredia. Concluiu-se que a luz azul foi capaz de fotoinativar, in vitro, cepas de S. aureus, E. coli, L. monocytogenes e M.fortuitum, suspensas em PBS e em leite integral UHT. A fotoinativação com luz azul apresenta caráter inovador, sendo uma alternativa potencialmente promissora no controle da contaminação por microrganismos na indústria láctea / The production of milk and its dairy products have great impact on the agro-industrial sector. Considered as one of the most complete foods, milk is full of essential nutrients required for growth and maintenance of a healthy life. On the other hand, the composition of milk makes it an excellent growth medium for many microorganisms, from the moment of milking to its arrival to the final consumer. In this context, studies toward the search for new alternatives are essential for milk quality improvement. The photoinactivation by blue light has emerged as an alternative antimicrobial approach in the food industry due to its intrinsic antimicrobial properties without the involvement of exogenous photosensitizers. The aim of this study was to assess the effectiveness of blue light photoinactivation (blue LED, &lambda; &#61; 410 ± 15 nm, 100 mW) on Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes and Mycobacterium fortuitum strains suspended in UHT whole milk and PBS medium. All used strains was sucesssfully photoinactivated by the blue light, at different moments, regardless of the medium used, i.e., M. fortuitum, S. aureus, E. coli and L. monocytogenes presented different photoinactivation kinetics when suspended in the UHT whole milk or PBS (p < 0.0001). The resistance R factor was less than 1 (R < 1) in milk medium, with 0.82, 0.78, 0.88 and 0.81 for S. aureus, E. coli, L. monocytogenes and M. fortuitum, respectively, meaning that the strains were most sensitive to blue light in the initial times, when the photoinactivation was higher. When suspended in PBS, as occurred in the the milk medium, L. monocytogenes and E. coli presented R < 1 (0.87 and 0.81, respectively), whereas S. aureus and M. fortuitum demonstrated R > 1, i.e., 1.06 and 1.46, respectively, indicating higher photoinactivation resistance in the initial stages and higher sensibility as the irradiation time progressed. We concluded that blue light promoted in vitro photoinactivation of the strains of S. aureus, E. coli, L. monocytogenes and M.fortuitum, suspended in PBS and UHT whole milk. The photoinactivation by blue light presents an innovative approach and a promising and exciting alternative for microbial contamination control in dairy industry

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-18T12:43:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE MESTRADO JESUS PAVON.pdf: 10424016 bytes, checksum: e34855e82c43c610bfad8eca83df6ebe (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-18T12:43:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE MESTRADO JESUS PAVON.pdf: 10424016 bytes, checksum: e34855e82c43c610bfad8eca83df6ebe (MD5) Previous issue date: 2015-09-03 / CNPq / Neste trabalho apresentamos um estudo da geração de luz no azul, em vapor de rubídio, devido à ação combinada de um trem de pulsos ultracurtos (fs) e um laser contínuo (diodo). Os dois feixes com polarizações paralelas e lineares, operando em 780 nm (diodo) e 776 nm (fs), são focalizados no centro da célula de Rb, e são responsáveis por cada etapa da transição de dois fótons 5S1/2 - 5P3/2 - 5D. Na configuração de feixes co-propagantes, uma coerência entre as transições 5S1/2 - 5P3/2 - 5D - 6P é induzida e, na condição de casamento de fase, um feixe azul, coerente, é gerado em 420 nm, através de um processo de mistura de quarto ondas. Medidas do espectro de excitação em função da frequência do laseres de diodo, para diferentes temperaturas da amostra e intensidades dos laseres incidentes, indicam uma forte competição entre os efeitos de saturação, ganho e absorção. Estudos de polarização e uma comparação com os recentes resultados de fluorescência permitem caracterizar para que parâmetros o mecanismo de mistura de ondas é responsável pelo sinal observado. Utilizando um laser de femtosegundos com uma taxa de repetição da ordem de 76 MHz, é possível observar, dentro do perfil Doppler, a contribuição dos diferentes modos do pente de frequência na geração do feixe coerente. / We present a study of blue light generation, in rubidium vapor, due to the combined action of a train of ultrashort pulses (fs) and a continuous laser (diode). The two beams with parallel and linear polarizations, operating at 780 nm (diode) and 776 nm (fs) are focused on the center of the Rb cell and are responsible for each step of the two photon transition from 55S1/2 - 5P3/2 - 5D. In the configuration of the co-propagating beams, a coherence between the 5S1/2 - 5P3/2 - 5D - 6P transitions is induced and, in phase matching condition, a blue coherent beam is generated at 420 nm through a process of four wave mixing. The measurements of excitation spectrum as a function of the frequency of the diode laser, for different temperatures of the sample and intensities of the incident laseres, indicate a strong competition among saturation, gain and absorption effects. The polarization studies and a comparison with recent results of fluorescence are used to characterize the parameters for which the wave mixing mechanism is responsible for the observed signal. Using a femtosecond laser with a repetition rate of about 76 MHz, it is possible observe, within the Doppler profile, the contribution of the different modes of the frequency comb in the generation of the coherent beam.

A produção de leite e de seus derivados lácteos geram grande impacto no setor agroindustrial. Classificado como um dos alimentos mais completos, o leite é rico em nutrientes essenciais ao crescimento e à manutenção de uma vida saudável. Em contrapartida, os constituintes do leite propiciam excelente meio de cultura para o desenvolvimento de microrganismos, desde o momento da ordenha até a chegada ao consumidor final. Neste contexto, estudos acerca de novas alternativas que auxiliem no controle da qualidade do leite são essenciais. A fotoinativação com luz azul tem surgido como uma alternativa antimicrobiana em potencial na indústria alimentícia, pois exerce atividade antimicrobiana intrínseca, sem o envolvimento de substâncias fotossensibilizadoras exógenas. O objetivo deste estudo foi determinar a efetividade da fotoinativação por luz azul (LED azul, &lambda;&#61; 410 ± 15 nm, 100 mW) sobre Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes e Mycobacterium fortuitum suspensos em leite integral UHT e solução PBS. Os resultados demonstraram a fotinativação de todas as cepas empregadas no estudo pela luz azul, em tempos distintos, independentemente do meio utilizado, isto é, M. fortuitum, S. aureus, E. coli e L. monocytogenes apresentaram cinética de fotoinativação diferentes entre si, quando suspensos no leite ou no PBS (p<0,0001). O fator de resistência R foi menor que 1 (R < 1) em meio leite, sendo 0,82, 0,78, 0,88 e 0,81 para S.aureus, E. coli, L. monocytogenes e M. fortuitum, nesta ordem, apresentando-se, portanto, mais sensíveis à luz azul nos tempos iniciais e ocorrendo fotoinativação em maior proporção neste período. Quando suspensos em PBS, à semelhança do meio leite, L. monocytogenes e E. coli, apresentaram valor de R < 1 (0,87 e 0,81, respectivamente), ao passo que S. aureus e M. fortuitum apresentaram R > 1, isto é, 1,06 e 1,46, respectivamente, demonstrando maior resistência à fotoinativação nos períodos iniciais e tornando-se mais sensíveis conforme o tempo de irradiação progredia. Concluiu-se que a luz azul foi capaz de fotoinativar, in vitro, cepas de S. aureus, E. coli, L. monocytogenes e M.fortuitum, suspensas em PBS e em leite integral UHT. A fotoinativação com luz azul apresenta caráter inovador, sendo uma alternativa potencialmente promissora no controle da contaminação por microrganismos na indústria láctea / The production of milk and its dairy products have great impact on the agro-industrial sector. Considered as one of the most complete foods, milk is full of essential nutrients required for growth and maintenance of a healthy life. On the other hand, the composition of milk makes it an excellent growth medium for many microorganisms, from the moment of milking to its arrival to the final consumer. In this context, studies toward the search for new alternatives are essential for milk quality improvement. The photoinactivation by blue light has emerged as an alternative antimicrobial approach in the food industry due to its intrinsic antimicrobial properties without the involvement of exogenous photosensitizers. The aim of this study was to assess the effectiveness of blue light photoinactivation (blue LED, &lambda; &#61; 410 ± 15 nm, 100 mW) on Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes and Mycobacterium fortuitum strains suspended in UHT whole milk and PBS medium. All used strains was sucesssfully photoinactivated by the blue light, at different moments, regardless of the medium used, i.e., M. fortuitum, S. aureus, E. coli and L. monocytogenes presented different photoinactivation kinetics when suspended in the UHT whole milk or PBS (p < 0.0001). The resistance R factor was less than 1 (R < 1) in milk medium, with 0.82, 0.78, 0.88 and 0.81 for S. aureus, E. coli, L. monocytogenes and M. fortuitum, respectively, meaning that the strains were most sensitive to blue light in the initial times, when the photoinactivation was higher. When suspended in PBS, as occurred in the the milk medium, L. monocytogenes and E. coli presented R < 1 (0.87 and 0.81, respectively), whereas S. aureus and M. fortuitum demonstrated R > 1, i.e., 1.06 and 1.46, respectively, indicating higher photoinactivation resistance in the initial stages and higher sensibility as the irradiation time progressed. We concluded that blue light promoted in vitro photoinactivation of the strains of S. aureus, E. coli, L. monocytogenes and M.fortuitum, suspended in PBS and UHT whole milk. The photoinactivation by blue light presents an innovative approach and a promising and exciting alternative for microbial contamination control in dairy industry

Nos últimos anos, complexos de irídio tem sido sugeridos para uso em materiais luminescentes, tais como diodos orgânicos emissores de luz (OLED\'s) e células eletroquímicas emissoras de luz (LEEC\'s). Suas potenciais utilidades como dispositivo é devido as suas características físico-químicas e fotofísicas, as quais são caracterizadas por tempos de vida curtos para o tripleto, estabilidade térmica, além da possibilidade de modificar a emissão sobre uma vasta gama de cores do espectro. Atualmente, muitas pesquisas tentam encontrar complexos de irídio com emissão de luz azul. No entanto, embora emissores de luz azul já tenham sido desenvolvidos, existe o problema relacionado a agregação destes complexos. Para resolver este o problema da agregação é necessário modificar a estrutura padrão do complexo com cadeias carbônicas saturadas para evitar empilhamento &pi;-&pi;. Experimentalmente esta é uma tarefa um tanto difícil. Dessa forma, métodos computacionais têm sido viáveis como uma abordagem para entender a estrutura e propriedades eletrônicas dos sistemas estudados. Aqui, é apresentado um estudo teórico baseado na teoria do funcional da densidade (DFT) para investigar a agregação de complexos de irídio, além de predizer como esta pode ser controlada com o uso de grupos substituintes adequados. Os cálculos foram realizados usando funcional PBE0 e conjunto de base 6-31G*, o qual provou ser adequada na descrição das propriedades do complexo. Portanto, cálculos subsequentes mostraram bons resultados, onde os estados excitados foram previstos ser de natureza predominantemente MLCT (transferência de carga do metal para o ligante) para o complexo 1 e LC (carga centrada no ligante) para o complexo 2. Alterações no ambiente químico provou ter grande influência sobre os estados excitados, onde a inclusão do solvente favoreceu a estabilidade, mantendo os estados excitados tripletos com energia entre 3.01 eV e 3.03 eV. Além disso, o uso dos grupos substituintes provou ser de grande importância para prevenir a agregação, especialmente no complexo 2, em que a partir do dímero matriz (sem substituintes) para o complexo substituído 2-1 (com metil) houve uma desestabilização da energia de interação entre os monômeros no dímero por ~ 19.78 kcal/mol, sendo que a energia do primeiro foi estimada ser -39.78 kcal/mol, enquanto o segundo foi -20 kcal/mol. Nossos resultados sugerem que a modificação do complexo torna-se bastante promissora, fazendo uso de pequenos grupos substituintes e cadeias carbônicas alifáticas, evitando assim, a agregação por empilhamento &pi;-&pi;. / In the last few years, iridium complexes have been suggested for use in luminescent materials such as organic light-emitting diodes (OLEDs) and light emitting electrochemical cells (LEECs)1-3. Their potential utility as luminescent devices is due to the physicochemical and photophysical properties, which are featured by short triplet emitting lifetimes (microseconds time scale), thermal stability, besides of possibility to tune the emission over desired spectral range. Actually, many researches try to find iridium complexes with efficient deep-blue emission, in order to use in these devices. Although many deep-blue emitters have been developed, there is still a big problem related to aggregation. So far, little has been reported about iridium complexes in solid environments, such as inorganic matrix of OLEDs and LEECs devices. To solve this issue is needed tune the structure of the complex in order to prevent the aggregation (steric hindrance), by means of drawing saturated carbon chains on the ligands to avoid the &pi;-&pi; stacking. Experimentally, this is a rather challenging and expensive task. In this aspect, computational methods have been performed as approaches to gain deeper insights about the structure and electronic properties of the studied systems. Here, we present a theoretical study based on density functional theory to investigate the aggregation iridium complexes, in addition to predict how this can be controlled with the use of suitable substituent groups. Calculations were performed using functional PBE0 and 6-31G* basis functions, which proved adequate in describing the properties of the complex. Therefore, subsequent calculations showed good results, where the excited state of the complex are provided, these being predominantly MLCT (metal to ligand charge transfer) nature for the complex 1 and LC (ligand centered) nature to complex 2. Changes in the chemical environment proved to have great influence on the excited states, where the inclusion of the solvent favored its stability, keeping the triplet excited states with energy between 3.01 and 3.03 eV. Furthermore, the use of substituent groups proved to be of great importance to prevent aggregation, especially in complex 2, wherein from the matrix dimer (no substituted) to complex with methyl groups there was a destabilization of the interaction energy between the monomers in the dimer by ~ 19.78 kcal / mol, being that the energy of the first was -39.78 kcal / mol, while the second was to -20 kcal / mol. Our results suggest that the modification of the complex becomes quite promising, making use of small groups and aliphatic carbon chains, thus avoiding aggregation by stacking.

Nos últimos anos, complexos de irídio tem sido sugeridos para uso em materiais luminescentes, tais como diodos orgânicos emissores de luz (OLED\'s) e células eletroquímicas emissoras de luz (LEEC\'s). Suas potenciais utilidades como dispositivo é devido as suas características físico-químicas e fotofísicas, as quais são caracterizadas por tempos de vida curtos para o tripleto, estabilidade térmica, além da possibilidade de modificar a emissão sobre uma vasta gama de cores do espectro. Atualmente, muitas pesquisas tentam encontrar complexos de irídio com emissão de luz azul. No entanto, embora emissores de luz azul já tenham sido desenvolvidos, existe o problema relacionado a agregação destes complexos. Para resolver este o problema da agregação é necessário modificar a estrutura padrão do complexo com cadeias carbônicas saturadas para evitar empilhamento &pi;-&pi;. Experimentalmente esta é uma tarefa um tanto difícil. Dessa forma, métodos computacionais têm sido viáveis como uma abordagem para entender a estrutura e propriedades eletrônicas dos sistemas estudados. Aqui, é apresentado um estudo teórico baseado na teoria do funcional da densidade (DFT) para investigar a agregação de complexos de irídio, além de predizer como esta pode ser controlada com o uso de grupos substituintes adequados. Os cálculos foram realizados usando funcional PBE0 e conjunto de base 6-31G*, o qual provou ser adequada na descrição das propriedades do complexo. Portanto, cálculos subsequentes mostraram bons resultados, onde os estados excitados foram previstos ser de natureza predominantemente MLCT (transferência de carga do metal para o ligante) para o complexo 1 e LC (carga centrada no ligante) para o complexo 2. Alterações no ambiente químico provou ter grande influência sobre os estados excitados, onde a inclusão do solvente favoreceu a estabilidade, mantendo os estados excitados tripletos com energia entre 3.01 eV e 3.03 eV. Além disso, o uso dos grupos substituintes provou ser de grande importância para prevenir a agregação, especialmente no complexo 2, em que a partir do dímero matriz (sem substituintes) para o complexo substituído 2-1 (com metil) houve uma desestabilização da energia de interação entre os monômeros no dímero por ~ 19.78 kcal/mol, sendo que a energia do primeiro foi estimada ser -39.78 kcal/mol, enquanto o segundo foi -20 kcal/mol. Nossos resultados sugerem que a modificação do complexo torna-se bastante promissora, fazendo uso de pequenos grupos substituintes e cadeias carbônicas alifáticas, evitando assim, a agregação por empilhamento &pi;-&pi;. / In the last few years, iridium complexes have been suggested for use in luminescent materials such as organic light-emitting diodes (OLEDs) and light emitting electrochemical cells (LEECs)1-3. Their potential utility as luminescent devices is due to the physicochemical and photophysical properties, which are featured by short triplet emitting lifetimes (microseconds time scale), thermal stability, besides of possibility to tune the emission over desired spectral range. Actually, many researches try to find iridium complexes with efficient deep-blue emission, in order to use in these devices. Although many deep-blue emitters have been developed, there is still a big problem related to aggregation. So far, little has been reported about iridium complexes in solid environments, such as inorganic matrix of OLEDs and LEECs devices. To solve this issue is needed tune the structure of the complex in order to prevent the aggregation (steric hindrance), by means of drawing saturated carbon chains on the ligands to avoid the &pi;-&pi; stacking. Experimentally, this is a rather challenging and expensive task. In this aspect, computational methods have been performed as approaches to gain deeper insights about the structure and electronic properties of the studied systems. Here, we present a theoretical study based on density functional theory to investigate the aggregation iridium complexes, in addition to predict how this can be controlled with the use of suitable substituent groups. Calculations were performed using functional PBE0 and 6-31G* basis functions, which proved adequate in describing the properties of the complex. Therefore, subsequent calculations showed good results, where the excited state of the complex are provided, these being predominantly MLCT (metal to ligand charge transfer) nature for the complex 1 and LC (ligand centered) nature to complex 2. Changes in the chemical environment proved to have great influence on the excited states, where the inclusion of the solvent favored its stability, keeping the triplet excited states with energy between 3.01 and 3.03 eV. Furthermore, the use of substituent groups proved to be of great importance to prevent aggregation, especially in complex 2, wherein from the matrix dimer (no substituted) to complex with methyl groups there was a destabilization of the interaction energy between the monomers in the dimer by ~ 19.78 kcal / mol, being that the energy of the first was -39.78 kcal / mol, while the second was to -20 kcal / mol. Our results suggest that the modification of the complex becomes quite promising, making use of small groups and aliphatic carbon chains, thus avoiding aggregation by stacking.

Este estudo foi realizado para testar técnicas de ressonância magnética funcional (RMf) para investigar aspectos funcionais da pineal humana. Foram coletadas imagens funcionais e amostras de sangue total para a dosagem da melatonina plasmática antes, durante e após a apresentação de estímulo com luz azul quase monocromática em indivíduos saudáveis. Os participantes realizaram o exame de tomografia computadorizada do crânio sem o uso de contraste endovenoso (TC), para a avaliação qualitativa do grau de calcificação pineal. As conclusões foram: a) não houve ativação da pineal em resposta à aplicação da luz; b) não houve diferenças estatisticamente significativas entre as condições pré-estímulo, durante o estímulo ou pós-estímulo usando diferentes métodos de análise dos dados de RMf, porém, observou-se tendência de maior poder espectral na pineal durante a aplicação do estímulo luminoso do que nas condições pré e pós-estímulo; c) foi identificada a conectividade funcional da pineal, que poderá ser melhor avaliada em estudo futuro. / This study aimed to test the functional magnetic resonance imaging (fMRI) techniques in order to investigate the functional aspects of human pineal gland. Some functional images and total blood samples for dosing the plasmatic melatonin concentration were collected before, during and after the presentation of a monochromatic blue light stimulation in healthy individuals. All subjects were examined by a brain CT scan, with no the administration of endovenous contrast, for the qualitative assessment of the pineal calcification level. The conclusions were the following: a) there was no pineal activation in response to the application of light; b) there were no statistically significant differences between the pre-, during and poststimulation conditions with different analysis methods of fMRI data, however, there was a trend of greater spectral power in the pineal gland during the luminous stimulation application than under the other conditions; c) the functional connectivity of the pineal could be identified, which should be better assessed in a future study.

Este estudo foi realizado para testar técnicas de ressonância magnética funcional (RMf) para investigar aspectos funcionais da pineal humana. Foram coletadas imagens funcionais e amostras de sangue total para a dosagem da melatonina plasmática antes, durante e após a apresentação de estímulo com luz azul quase monocromática em indivíduos saudáveis. Os participantes realizaram o exame de tomografia computadorizada do crânio sem o uso de contraste endovenoso (TC), para a avaliação qualitativa do grau de calcificação pineal. As conclusões foram: a) não houve ativação da pineal em resposta à aplicação da luz; b) não houve diferenças estatisticamente significativas entre as condições pré-estímulo, durante o estímulo ou pós-estímulo usando diferentes métodos de análise dos dados de RMf, porém, observou-se tendência de maior poder espectral na pineal durante a aplicação do estímulo luminoso do que nas condições pré e pós-estímulo; c) foi identificada a conectividade funcional da pineal, que poderá ser melhor avaliada em estudo futuro. / This study aimed to test the functional magnetic resonance imaging (fMRI) techniques in order to investigate the functional aspects of human pineal gland. Some functional images and total blood samples for dosing the plasmatic melatonin concentration were collected before, during and after the presentation of a monochromatic blue light stimulation in healthy individuals. All subjects were examined by a brain CT scan, with no the administration of endovenous contrast, for the qualitative assessment of the pineal calcification level. The conclusions were the following: a) there was no pineal activation in response to the application of light; b) there were no statistically significant differences between the pre-, during and poststimulation conditions with different analysis methods of fMRI data, however, there was a trend of greater spectral power in the pineal gland during the luminous stimulation application than under the other conditions; c) the functional connectivity of the pineal could be identified, which should be better assessed in a future study.