Foi desenvolvida uma ferramenta para simular a geração, o transporte e a redistribuição de sedimentos em bacias de grande escala, através da integração de uma metodologia simplificada para estimativa da distribuição espacial e temporal da perda de solo na bacia com uma metodologia de transporte de sedimentos em rios com planícies de inundação, e com o modelo hidrológico distribuído MGB-IPH. O MGB-IPH é um modelo hidrológico distribuído de grandes escalas, baseado em processos, que adota uma discretização da bacia em minibacias e o conceito de Unidades de Respostas Hidrológicas (URH). O modelo usa equações de base física para simular os processos hidrológicos, como o modelo de evapotranspiração de Pennan Monteith, e utiliza a abordagem de Muskingum-Cunge e um modelo hidrodinâmico 1D para propagar as vazões nos rios, incluindo efeitos de remanso e inundações sazonais. A integração considera a possibilidade de aplicação em bacias com escassez de dados e o uso de utilização de Sistemas de Informações Geográficas e dados espacializados. Buscou-se representar a dinâmica dos sedimentos em grandes bacias, tendo como estudo de caso a bacia do rio Madeira, caracterizada pela sua grande extensão territorial (~1,4.106 km2) e elevada produção de sedimentos. A MUSLE é utilizada para estimar a perda de solo em cada minibacia considerando um fator topográfico LS bidimensional extraído do SRTM/MDE e os demais parâmetros obtidos da literatura ou por formulações específicas. O transporte de sedimentos nos rios é realizado utilizando uma equação de advecção para partículas de silte e argila (materiais em suspensão) e uma equação da continuidade para partículas de areia (carga de fundo). Uma troca lateral de sedimentos em suspensão também é permitida entre os rios e suas planícies de inundação. As metodologias acopladas ao MGB forneceram resultados satisfatórios na bacia do rio Madeira, possibilitando uma visão distribuída da localização das principais fontes de geração de sedimentos na bacia e dos trechos de rios com maiores cargas de sedimentos transportadas. A dinâmica geral dos sedimentos, desde os principais locais de geração de sedimentos na bacia até a sazonalidade do transporte de sedimentos em suspensão nos principais rios, foi representada de forma distribuída. As concentrações e as cargas de sedimentos em suspensão simuladas foram comparadas com dados observados, nas escalas anual, mensal e diária, com ajustes satisfatórios entre elas ao longo dos principais rios da bacia. A transferência lateral de sedimentos entre rio e planície indicaram que 35% de toda a carga de sedimentos provenientes dos Andes é depositada nas planícies. Essa representação também permitiu o amortecimento dos picos e o retardo da propagação das concentrações. As concentrações e as cargas médias mensais de sedimentos em suspensão apresentaram comportamento semelhante aqueles descritos por outros estudos realizados neste bacia, os quais a avaliaram a partir de dados de campo. Apesar dos resultados satisfatórios, foi feita uma avaliação das potencialidades e limitações do modelo e fornecidas recomendações para trabalhos futuros. / It was developed a tool for modelling the production, transport and redistribution of sediments for large scales river basins, by integrating a simplified methodology to predict the spatial and temporal distribution of the soil loss over the basin with a methodology to transport sediments along river with floodplains, and couple them to the MGB-IPH hydrological distributed model. The MGB-IPH is a large-scale, distributed and process based hydrological model that uses a catchment based discretization and the Hydrological Response Units (HRU) approach. It uses physical based equations to simulate the hydrological processes, such as the Penman Monteith model for evapotranspiration, and uses the Muskingum Cunge approach and a full 1D hydrodynamic model for river routing; including backwater effects and seasonal flooding. The integration considers possible applications of the model in basins with data scarcity and the use of geographic information systems and spatially distributed information. It aimed to represent the sediments dynamics of large basin using the Madeira river basin as a case study, which is a large basin (~1,4.106 km2) with high amount of sediment transportation. The MUSLE model is used to predicts basin sediment production et each catchment considering a bi-dimensional topographic LS factor extract from SRTM/DEM and values of the other parameters derived from literature or specific equations. Sediment transport along the river are performed using an advection equation for silt and clay (suspended materials) and a sediment continuity equation for sand (bed load). A lateral exchange of suspended sediments is also allowed between rivers and its floodplains. The methodologies coupled with the MGB-IPH model provided satisfactory results in the Madeira river basin, allowing a distributed view of sediment production sites over the basin and of the rivers reaches transporting large amount of sediments. General sediment dynamic was represented in a spatialized way, including the main sources of sediment productions and the suspended sediment transport seasonality. Concentrations and loads of simulated suspended sediment were compared with observed data at annual, monthly and daily scales, shown satisfactory adjustments between them along the main rivers of the basin. Lateral exchanges of suspended sediment between rivers and floodplains indicated that near 35% of all Andeans loads are deposited into floodplains. This representation also allowed the damping of the peaks and the routing delay of the concentrations and of the loads of suspended sediments. Mean monthly concentrations and loads of suspended sediments showed similar behaviors of those described by other researches at this basin using observed data. Despite the satisfactory results, an assessment was made of the potential and limitations of the model and provided recommendations for future work.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-25Bitstream added on 2014-06-13T19:54:14Z : No. of bitstreams: 1 tizuka_mm_me_rcla.pdf: 5751382 bytes, checksum: 88131078e788b4c87838bc24255be82c (MD5) / Embora no Brasil não exista uma percepção de importância, no contexto mundial o rio Madeira merece destaque, uma vez que se trata do quarto maior rio do mundo em vazão e o maior afluente da bacia do Amazonas em descarga líquida e sólida. Com vazão média de 20000 m3/s o rio Madeira drena uma área de 1.360.000 km² de extensão sendo membro do seleto grupo hidro-geomorfológico dos nove mega-rios “anabranching” do mundo. O alto rio Madeira é caracterizado por um vale canal marcado por diversos afloramentos rochosos na forma de lajes, blocos e matacões. Esse leito rochoso permite a formação de numerosas corredeiras e cachoeiras das quais três possuem queda mais acentuada e altos valores de velocidade de água: Jirau, Teotônio e Santo Antônio. A região do alto rio Madeira é crucial para o entendimento do padrão de assentamento das populações pretéritas na Amazônia devido à presença de um registro arqueológico de quase todo o Holoceno, que tange importantes questões paleoambientais e arqueológicas. A abordagem geoarqueológica tem aumentado significativamente na arqueologia brasileira e sul-americana, mas os trabalhos focados em geoarqueologia de sistemas fluviais ainda são raros. Neste estudo, identificam-se possibilidades de correlações entre o sistema fluvial e as ocupações pretéritas, durante o Holoceno. Neste contexto arqueológico e paisagístico incluem-se sítios com ocupações recuadas de até 7700 anos antes do presente (AP) e sítios que apontam como os mais antigos vestígios de terra preta (TP) em toda a Amazônia, indicando um período de longa duração de ocupação humana pretérita e uma forte relação do homem com o sistema fluvial. Entender essas relações torna-se essencial para contextualizar os sítios arqueológicos com outras áreas de Amazônia, além de fornecer subsídios para compreender condições hidro-geomorfológicas do rio Madeira durante o Holocene na regiao de seu alto curso / Although in Brazil there is a perception of the importance of the Madeira river in the world context, worth noting that this is the fourth largest river in the world flow, is the largest tributary of the Amazon basin in solid and liquid discharge and is considered a member of the select hydro-geomorphological group of the nine mega-rivers anabranching of the world. The “upper Madeira River” (alto rio Madeira) is characterized by an embedded, marked by several rocky outcrops in the form of slabs, blocks and boulders along the channel, forming numerous rapids and waterfalls of which three have sharper drop and high values of water velocity: Jirau, Teotonio and Santo Antonio. The region of the upper Madeira river is crucial to understanding the settlement patterns of the preterit populations in the Amazon due to the presence of an archaeological record of almost every important respect that the Holocene paleoenvironmental and archaeological issues. The geoarchaeological approach has increased significantly in Brazilian and South American archeology, but the work focused on geoarchaeology of river systems are still rare. In this study, we identify possible correlations between the river system and the preterit occupations during the Holocene. In this context archaeological and landscape include occupations with indented up to 7700 BP and sites that link as the oldest traces of dark earth (terra preta) throughout the Amazon, indicating a long period of human occupation and a strong relationship between man and the river system. Understanding these relationships is essential to contextualize the archaeological sites and other areas of the Amazon, and provides subsidies to understand hydro-geomorphological conditions of the Madeira river during the Holocene in the upper Madeira River

Orientador: José Candido Stevaux / Coorientador: Edgardo Manuel Latrubesse / Banca: Antonio Roberto Saad / Banca: Astolfo Gomes de Mello Araujo / Resumo: Embora no Brasil não exista uma percepção de importância, no contexto mundial o rio Madeira merece destaque, uma vez que se trata do quarto maior rio do mundo em vazão e o maior afluente da bacia do Amazonas em descarga líquida e sólida. Com vazão média de 20000 m3/s o rio Madeira drena uma área de 1.360.000 km² de extensão sendo membro do seleto grupo hidro-geomorfológico dos nove mega-rios "anabranching" do mundo. O alto rio Madeira é caracterizado por um vale canal marcado por diversos afloramentos rochosos na forma de lajes, blocos e matacões. Esse leito rochoso permite a formação de numerosas corredeiras e cachoeiras das quais três possuem queda mais acentuada e altos valores de velocidade de água: Jirau, Teotônio e Santo Antônio. A região do alto rio Madeira é crucial para o entendimento do padrão de assentamento das populações pretéritas na Amazônia devido à presença de um registro arqueológico de quase todo o Holoceno, que tange importantes questões paleoambientais e arqueológicas. A abordagem geoarqueológica tem aumentado significativamente na arqueologia brasileira e sul-americana, mas os trabalhos focados em geoarqueologia de sistemas fluviais ainda são raros. Neste estudo, identificam-se possibilidades de correlações entre o sistema fluvial e as ocupações pretéritas, durante o Holoceno. Neste contexto arqueológico e paisagístico incluem-se sítios com ocupações recuadas de até 7700 anos antes do presente (AP) e sítios que apontam como os mais antigos vestígios de terra preta (TP) em toda a Amazônia, indicando um período de longa duração de ocupação humana pretérita e uma forte relação do homem com o sistema fluvial. Entender essas relações torna-se essencial para contextualizar os sítios arqueológicos com outras áreas de Amazônia, além de fornecer subsídios para compreender condições hidro-geomorfológicas do rio Madeira durante o Holocene na regiao de seu alto curso / Abstract: Although in Brazil there is a perception of the importance of the Madeira river in the world context, worth noting that this is the fourth largest river in the world flow, is the largest tributary of the Amazon basin in solid and liquid discharge and is considered a member of the select hydro-geomorphological group of the nine mega-rivers "anabranching" of the world. The "upper Madeira River" (alto rio Madeira) is characterized by an embedded, marked by several rocky outcrops in the form of slabs, blocks and boulders along the channel, forming numerous rapids and waterfalls of which three have sharper drop and high values of water velocity: Jirau, Teotonio and Santo Antonio. The region of the upper Madeira river is crucial to understanding the settlement patterns of the preterit populations in the Amazon due to the presence of an archaeological record of almost every important respect that the Holocene paleoenvironmental and archaeological issues. The geoarchaeological approach has increased significantly in Brazilian and South American archeology, but the work focused on geoarchaeology of river systems are still rare. In this study, we identify possible correlations between the river system and the preterit occupations during the Holocene. In this context archaeological and landscape include occupations with indented up to 7700 BP and sites that link as the oldest traces of dark earth (terra preta) throughout the Amazon, indicating a long period of human occupation and a strong relationship between man and the river system. Understanding these relationships is essential to contextualize the archaeological sites and other areas of the Amazon, and provides subsidies to understand hydro-geomorphological conditions of the Madeira river during the Holocene in the upper Madeira River / Mestre

Foi desenvolvida uma ferramenta para simular a geração, o transporte e a redistribuição de sedimentos em bacias de grande escala, através da integração de uma metodologia simplificada para estimativa da distribuição espacial e temporal da perda de solo na bacia com uma metodologia de transporte de sedimentos em rios com planícies de inundação, e com o modelo hidrológico distribuído MGB-IPH. O MGB-IPH é um modelo hidrológico distribuído de grandes escalas, baseado em processos, que adota uma discretização da bacia em minibacias e o conceito de Unidades de Respostas Hidrológicas (URH). O modelo usa equações de base física para simular os processos hidrológicos, como o modelo de evapotranspiração de Pennan Monteith, e utiliza a abordagem de Muskingum-Cunge e um modelo hidrodinâmico 1D para propagar as vazões nos rios, incluindo efeitos de remanso e inundações sazonais. A integração considera a possibilidade de aplicação em bacias com escassez de dados e o uso de utilização de Sistemas de Informações Geográficas e dados espacializados. Buscou-se representar a dinâmica dos sedimentos em grandes bacias, tendo como estudo de caso a bacia do rio Madeira, caracterizada pela sua grande extensão territorial (~1,4.106 km2) e elevada produção de sedimentos. A MUSLE é utilizada para estimar a perda de solo em cada minibacia considerando um fator topográfico LS bidimensional extraído do SRTM/MDE e os demais parâmetros obtidos da literatura ou por formulações específicas. O transporte de sedimentos nos rios é realizado utilizando uma equação de advecção para partículas de silte e argila (materiais em suspensão) e uma equação da continuidade para partículas de areia (carga de fundo). Uma troca lateral de sedimentos em suspensão também é permitida entre os rios e suas planícies de inundação. As metodologias acopladas ao MGB forneceram resultados satisfatórios na bacia do rio Madeira, possibilitando uma visão distribuída da localização das principais fontes de geração de sedimentos na bacia e dos trechos de rios com maiores cargas de sedimentos transportadas. A dinâmica geral dos sedimentos, desde os principais locais de geração de sedimentos na bacia até a sazonalidade do transporte de sedimentos em suspensão nos principais rios, foi representada de forma distribuída. As concentrações e as cargas de sedimentos em suspensão simuladas foram comparadas com dados observados, nas escalas anual, mensal e diária, com ajustes satisfatórios entre elas ao longo dos principais rios da bacia. A transferência lateral de sedimentos entre rio e planície indicaram que 35% de toda a carga de sedimentos provenientes dos Andes é depositada nas planícies. Essa representação também permitiu o amortecimento dos picos e o retardo da propagação das concentrações. As concentrações e as cargas médias mensais de sedimentos em suspensão apresentaram comportamento semelhante aqueles descritos por outros estudos realizados neste bacia, os quais a avaliaram a partir de dados de campo. Apesar dos resultados satisfatórios, foi feita uma avaliação das potencialidades e limitações do modelo e fornecidas recomendações para trabalhos futuros. / It was developed a tool for modelling the production, transport and redistribution of sediments for large scales river basins, by integrating a simplified methodology to predict the spatial and temporal distribution of the soil loss over the basin with a methodology to transport sediments along river with floodplains, and couple them to the MGB-IPH hydrological distributed model. The MGB-IPH is a large-scale, distributed and process based hydrological model that uses a catchment based discretization and the Hydrological Response Units (HRU) approach. It uses physical based equations to simulate the hydrological processes, such as the Penman Monteith model for evapotranspiration, and uses the Muskingum Cunge approach and a full 1D hydrodynamic model for river routing; including backwater effects and seasonal flooding. The integration considers possible applications of the model in basins with data scarcity and the use of geographic information systems and spatially distributed information. It aimed to represent the sediments dynamics of large basin using the Madeira river basin as a case study, which is a large basin (~1,4.106 km2) with high amount of sediment transportation. The MUSLE model is used to predicts basin sediment production et each catchment considering a bi-dimensional topographic LS factor extract from SRTM/DEM and values of the other parameters derived from literature or specific equations. Sediment transport along the river are performed using an advection equation for silt and clay (suspended materials) and a sediment continuity equation for sand (bed load). A lateral exchange of suspended sediments is also allowed between rivers and its floodplains. The methodologies coupled with the MGB-IPH model provided satisfactory results in the Madeira river basin, allowing a distributed view of sediment production sites over the basin and of the rivers reaches transporting large amount of sediments. General sediment dynamic was represented in a spatialized way, including the main sources of sediment productions and the suspended sediment transport seasonality. Concentrations and loads of simulated suspended sediment were compared with observed data at annual, monthly and daily scales, shown satisfactory adjustments between them along the main rivers of the basin. Lateral exchanges of suspended sediment between rivers and floodplains indicated that near 35% of all Andeans loads are deposited into floodplains. This representation also allowed the damping of the peaks and the routing delay of the concentrations and of the loads of suspended sediments. Mean monthly concentrations and loads of suspended sediments showed similar behaviors of those described by other researches at this basin using observed data. Despite the satisfactory results, an assessment was made of the potential and limitations of the model and provided recommendations for future work.

Foi desenvolvida uma ferramenta para simular a geração, o transporte e a redistribuição de sedimentos em bacias de grande escala, através da integração de uma metodologia simplificada para estimativa da distribuição espacial e temporal da perda de solo na bacia com uma metodologia de transporte de sedimentos em rios com planícies de inundação, e com o modelo hidrológico distribuído MGB-IPH. O MGB-IPH é um modelo hidrológico distribuído de grandes escalas, baseado em processos, que adota uma discretização da bacia em minibacias e o conceito de Unidades de Respostas Hidrológicas (URH). O modelo usa equações de base física para simular os processos hidrológicos, como o modelo de evapotranspiração de Pennan Monteith, e utiliza a abordagem de Muskingum-Cunge e um modelo hidrodinâmico 1D para propagar as vazões nos rios, incluindo efeitos de remanso e inundações sazonais. A integração considera a possibilidade de aplicação em bacias com escassez de dados e o uso de utilização de Sistemas de Informações Geográficas e dados espacializados. Buscou-se representar a dinâmica dos sedimentos em grandes bacias, tendo como estudo de caso a bacia do rio Madeira, caracterizada pela sua grande extensão territorial (~1,4.106 km2) e elevada produção de sedimentos. A MUSLE é utilizada para estimar a perda de solo em cada minibacia considerando um fator topográfico LS bidimensional extraído do SRTM/MDE e os demais parâmetros obtidos da literatura ou por formulações específicas. O transporte de sedimentos nos rios é realizado utilizando uma equação de advecção para partículas de silte e argila (materiais em suspensão) e uma equação da continuidade para partículas de areia (carga de fundo). Uma troca lateral de sedimentos em suspensão também é permitida entre os rios e suas planícies de inundação. As metodologias acopladas ao MGB forneceram resultados satisfatórios na bacia do rio Madeira, possibilitando uma visão distribuída da localização das principais fontes de geração de sedimentos na bacia e dos trechos de rios com maiores cargas de sedimentos transportadas. A dinâmica geral dos sedimentos, desde os principais locais de geração de sedimentos na bacia até a sazonalidade do transporte de sedimentos em suspensão nos principais rios, foi representada de forma distribuída. As concentrações e as cargas de sedimentos em suspensão simuladas foram comparadas com dados observados, nas escalas anual, mensal e diária, com ajustes satisfatórios entre elas ao longo dos principais rios da bacia. A transferência lateral de sedimentos entre rio e planície indicaram que 35% de toda a carga de sedimentos provenientes dos Andes é depositada nas planícies. Essa representação também permitiu o amortecimento dos picos e o retardo da propagação das concentrações. As concentrações e as cargas médias mensais de sedimentos em suspensão apresentaram comportamento semelhante aqueles descritos por outros estudos realizados neste bacia, os quais a avaliaram a partir de dados de campo. Apesar dos resultados satisfatórios, foi feita uma avaliação das potencialidades e limitações do modelo e fornecidas recomendações para trabalhos futuros. / It was developed a tool for modelling the production, transport and redistribution of sediments for large scales river basins, by integrating a simplified methodology to predict the spatial and temporal distribution of the soil loss over the basin with a methodology to transport sediments along river with floodplains, and couple them to the MGB-IPH hydrological distributed model. The MGB-IPH is a large-scale, distributed and process based hydrological model that uses a catchment based discretization and the Hydrological Response Units (HRU) approach. It uses physical based equations to simulate the hydrological processes, such as the Penman Monteith model for evapotranspiration, and uses the Muskingum Cunge approach and a full 1D hydrodynamic model for river routing; including backwater effects and seasonal flooding. The integration considers possible applications of the model in basins with data scarcity and the use of geographic information systems and spatially distributed information. It aimed to represent the sediments dynamics of large basin using the Madeira river basin as a case study, which is a large basin (~1,4.106 km2) with high amount of sediment transportation. The MUSLE model is used to predicts basin sediment production et each catchment considering a bi-dimensional topographic LS factor extract from SRTM/DEM and values of the other parameters derived from literature or specific equations. Sediment transport along the river are performed using an advection equation for silt and clay (suspended materials) and a sediment continuity equation for sand (bed load). A lateral exchange of suspended sediments is also allowed between rivers and its floodplains. The methodologies coupled with the MGB-IPH model provided satisfactory results in the Madeira river basin, allowing a distributed view of sediment production sites over the basin and of the rivers reaches transporting large amount of sediments. General sediment dynamic was represented in a spatialized way, including the main sources of sediment productions and the suspended sediment transport seasonality. Concentrations and loads of simulated suspended sediment were compared with observed data at annual, monthly and daily scales, shown satisfactory adjustments between them along the main rivers of the basin. Lateral exchanges of suspended sediment between rivers and floodplains indicated that near 35% of all Andeans loads are deposited into floodplains. This representation also allowed the damping of the peaks and the routing delay of the concentrations and of the loads of suspended sediments. Mean monthly concentrations and loads of suspended sediments showed similar behaviors of those described by other researches at this basin using observed data. Despite the satisfactory results, an assessment was made of the potential and limitations of the model and provided recommendations for future work.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-13Bitstream added on 2014-06-13T19:40:38Z : No. of bitstreams: 1 000741383.pdf: 4661010 bytes, checksum: cea0b65f99a47eb077f2cdaa817049d0 (MD5) / Neste trabalho, buscou-se identificar proteínas responsáveis pelo transporte de mercúrio em amostras de leite materno coletadas da população ribeirinha do rio Madeira. Para isso, inicialmente, foi obtido o proteoma das amostras de leite por eletroforese bidimensional (2D PAGE) após precipitação das proteínas em meio acetônico. Nos spots proteicos obtidos no processo de fracionamento das proteínas, nas amostras de cabelo e de leite das lactantes foram feitas determinações de mercúrio por espectrometria de absorção atômica de vapor frio (CVAAS) e espectrofotometria de fluorescência atômica de vapor frio (CVAFS). As determinações por CVAFS indicaram a presença de mercúrio em dois spots proteicos (spot 1, spot 2), os quais foram caracterizados por espectrometria de massas em sequência com ionização por electrospray (ESI MS MS) e por meio de busca no banco de dados Uniprot. A análise por ESI MS MS identificaram o spot 1 como sendo a proteína b caseína (pI = 5,52 e MM = 26,01 kDa) e o spot 2 como sendo a proteína Lisozima C (pI = 9,30 e MM = 16,50 kDa). Os resultados obtidos nas determinações de mercúrio nos spots 1 e 2 permitiram estabelecer relação estequiométrica de um átomo de mercúrio por quatro moléculas de b caseína e de um átomo de mercúrio por molécula de lisozima C. Com base nos dados obtidos é possível inferir, no caso da b caseína, que a ligação do mercúrio não é específica, tratando-se de uma proteína metal-binding, não configurando o mercúrio como um cofator metálico, o que não desqualifica a b caseína como possível biomarcadora de mercúrio. Em relação a Lisozima C, a presença de metionina (base mole) na sequência peptídica pode estabelecer ligações com íons metálicos com características de ácido mole, como o Hg2+, configurando uma ligação mais estável desse íon com grupos sulfidrilas da Lisozima C e, caracterizando essa proteína como possível biomarcador de... / In this study, we aimed to identify proteins responsible for the mercury transport in breast milk samples collected from the lactating of Madeira River region, Rondônia - Brazil. For this, we first obtained the proteome of milk samples by two-dimensional electrophoresis (2D PAGE) after proteins precipitation in acetone medium. In the protein spots obtained from proteins fractionation, in hair and milk samples of lactating mercury determinations were carried out by cold vapor atomic absorption spectrometry (CVAAS) and by cold vapor atomic fluorescence spectrophotometry (CVAFS). CVAFS determinations indicated the presence of mercury in two protein spots (spot 1, spot 2), which were characterized by electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI MS MS) and by searching in the Uniprot database. The ESI MS MS analysis identified the spot 1 as the b casein protein (pI = 5.52 and MM = 26.01 kDa) and spot 2 as the lysozyme C protein (pI = 9.30 and MW = 16, 50 kDa). The results obtained in the mercury determinations in the spots 1 and 2 allowed to establish a stoichiometric ratio of one mercury atom per four molecules of b casein and one mercury atom per of lysozyme C molecule. Based on the obtained data it can be inferred, in the case of b casein, that mercury binding is not specific, treating yourself of a metal-binding protein, not configuring the mercury as a metal cofactor what does not disqualify the b casein as a possible mercury biomarker. Regarding lysozyme C, the presence of methionine (soft base) in the peptide sequence can establish links with metal ions with features of soft acid, such as Hg2+, configuring a stable binding of this metal ion with sulfhydryl groups of lysozyme C and, characterizing this protein as a possible mercury biomarker

Orientador: Pedro de Magalhães Padilha / Banca: Gustavo Rocha de Castro / Banca: Paulo dos Santos Roldan / Banca: Amauri Antonio Menegário / Banca: Lincoln Carlos Silva de Oliveira / Resumo: Neste trabalho, buscou-se identificar proteínas responsáveis pelo transporte de mercúrio em amostras de leite materno coletadas da população ribeirinha do rio Madeira. Para isso, inicialmente, foi obtido o proteoma das amostras de leite por eletroforese bidimensional (2D PAGE) após precipitação das proteínas em meio acetônico. Nos spots proteicos obtidos no processo de fracionamento das proteínas, nas amostras de cabelo e de leite das lactantes foram feitas determinações de mercúrio por espectrometria de absorção atômica de vapor frio (CVAAS) e espectrofotometria de fluorescência atômica de vapor frio (CVAFS). As determinações por CVAFS indicaram a presença de mercúrio em dois spots proteicos (spot 1, spot 2), os quais foram caracterizados por espectrometria de massas em sequência com ionização por electrospray (ESI MS MS) e por meio de busca no banco de dados Uniprot. A análise por ESI MS MS identificaram o spot 1 como sendo a proteína b caseína (pI = 5,52 e MM = 26,01 kDa) e o spot 2 como sendo a proteína Lisozima C (pI = 9,30 e MM = 16,50 kDa). Os resultados obtidos nas determinações de mercúrio nos spots 1 e 2 permitiram estabelecer relação estequiométrica de um átomo de mercúrio por quatro moléculas de b caseína e de um átomo de mercúrio por molécula de lisozima C. Com base nos dados obtidos é possível inferir, no caso da b caseína, que a ligação do mercúrio não é específica, tratando-se de uma proteína metal-binding, não configurando o mercúrio como um cofator metálico, o que não desqualifica a b caseína como possível biomarcadora de mercúrio. Em relação a Lisozima C, a presença de metionina (base mole) na sequência peptídica pode estabelecer ligações com íons metálicos com características de ácido mole, como o Hg2+, configurando uma ligação mais estável desse íon com grupos sulfidrilas da Lisozima C e, caracterizando essa proteína como possível biomarcador de ... / Abstract: In this study, we aimed to identify proteins responsible for the mercury transport in breast milk samples collected from the lactating of Madeira River region, Rondônia - Brazil. For this, we first obtained the proteome of milk samples by two-dimensional electrophoresis (2D PAGE) after proteins precipitation in acetone medium. In the protein spots obtained from proteins fractionation, in hair and milk samples of lactating mercury determinations were carried out by cold vapor atomic absorption spectrometry (CVAAS) and by cold vapor atomic fluorescence spectrophotometry (CVAFS). CVAFS determinations indicated the presence of mercury in two protein spots (spot 1, spot 2), which were characterized by electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI MS MS) and by searching in the Uniprot database. The ESI MS MS analysis identified the spot 1 as the b casein protein (pI = 5.52 and MM = 26.01 kDa) and spot 2 as the lysozyme C protein (pI = 9.30 and MW = 16, 50 kDa). The results obtained in the mercury determinations in the spots 1 and 2 allowed to establish a stoichiometric ratio of one mercury atom per four molecules of b casein and one mercury atom per of lysozyme C molecule. Based on the obtained data it can be inferred, in the case of b casein, that mercury binding is not specific, treating yourself of a metal-binding protein, not configuring the mercury as a metal cofactor what does not disqualify the b casein as a possible mercury biomarker. Regarding lysozyme C, the presence of methionine (soft base) in the peptide sequence can establish links with metal ions with features of soft acid, such as Hg2+, configuring a stable binding of this metal ion with sulfhydryl groups of lysozyme C and, characterizing this protein as a possible mercury biomarker / Doutor

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-25Bitstream added on 2014-11-10T11:58:06Z : No. of bitstreams: 1 000785316_20141117.pdf: 884586 bytes, checksum: d5644acb078ea4fce1cc8312c9760339 (MD5) / Neste trabalho de Dissertação, buscou-se avaliar e quantificar o teor de mercúrio presente em amostras de tecido hepático dos peixes jaraqui, tucunaré e filhote da área de influencia da AHE JIRAU - Bacia do rio Madeira, buscando definir um biomarcador proteico (metaloproteínas, metalotioneínas) para monitoramento deste elemento tóxico em peixes da região amazônica. Para realização desta pesquisa, utilizou-se técnicas de proteômica/metalômica: eletroforese bidimensional (2D-PAGE), espectrometria de massas, espectrometria de absorção atômica e bioinformática. Por espectrometria atômica foi possível analisar e quantificar o mercúrio presente nos spots proteicos com massa molar menor que 50 kDa, obtidos no fracionamento das proteínas por 2D-PAGE. As caracterizações das proteínas foram feitas por espectrometria de massas (ESI-MS), podendo assim, fazer uma correlação do mercúrio presente nos spots com as proteínas caracterizadas. Com esses resultados, podemos definir um perfil de biomarcador proteico para o mercúrio nas amostras estudadas. A seleção de spots para esse estudo foi baseada em trabalhos da literatura que afirmam a afinidade do mercúrio por proteínas de baixa massa molar e nas quantificações de mercúrio por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS), já que nos pellets de massa molares maiores que 50 não foi detectado mercúrio. Nas determinações por GFAAS, somente spost proteicos com massa molar menor que 20 kDA apresentaram mercúrio na faixa de concentração de 11,30 a 83,40 mg g-1. Esses spots proteicos apresentaram mercúrio nas quantificações por espectrometria de absorção atômica. De um total de 24 spots caracterizados, foram identificadas por ESI-MS 13 proteínas que apresentaram características de biomarcadoras deste elemento nas amostras estudadas / In this dissertation work , we sought to evaluate and quantify the amount of mercury present in samples of fish jaraqui , tucunaré and filhote from the influence area of the AHE JIRAU - the Madeira basin , aiming to define a protein biomarker (metalloproteins, metallothionein) for monitoring this toxic metals in the environment. For this research, we used techniques of proteomics: two-dimensional electrophoresis (2D-PAGE), mass spectrometry. atomic absorption spectrometry and bioinformatics. With the atomic absorption analysis was possible to analize and quantify the mercury in protein spots obtained from the 2D-PAGE of protein and pellets of greater molar mass and smaller than 50 kDa. The characterization of the proteins were performed by mass spectrometry (ESI-MS), and thus being able to make a correlation between mercury in spots and proteins found in them. With these results, we can define a profile of protein biomarker for mercury in the applied samples. The selection of spots for this study was based on literature reports claiming affinity of mercury for proteins of low molecular weight and the measurements of mercury made by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS), since the pellets with molar mass greater than 50 was not found mercury. Utilizing the GFASS requirements, the spots which their molecular mass were less than 20 kDa contained mercury concentration in the range of 11.30 to 88.40 mg g-1. Presented mercury in spots quantified by the atomic absorption spectrometry method. From 24 ESI-MS characterized spots, were identified 17 proteins, which may be used as biomarkers of this metal in the aquatic environment

Orientador: Pedro de Magalhães Padilha / Banca: Fernanda Mani / Banca: Paulo Santos Roldan / Resumo: Neste trabalho de Dissertação, buscou-se avaliar e quantificar o teor de mercúrio presente em amostras de tecido hepático dos peixes jaraqui, tucunaré e filhote da área de influencia da AHE JIRAU - Bacia do rio Madeira, buscando definir um biomarcador proteico (metaloproteínas, metalotioneínas) para monitoramento deste elemento tóxico em peixes da região amazônica. Para realização desta pesquisa, utilizou-se técnicas de proteômica/metalômica: eletroforese bidimensional (2D-PAGE), espectrometria de massas, espectrometria de absorção atômica e bioinformática. Por espectrometria atômica foi possível analisar e quantificar o mercúrio presente nos spots proteicos com massa molar menor que 50 kDa, obtidos no fracionamento das proteínas por 2D-PAGE. As caracterizações das proteínas foram feitas por espectrometria de massas (ESI-MS), podendo assim, fazer uma correlação do mercúrio presente nos spots com as proteínas caracterizadas. Com esses resultados, podemos definir um perfil de biomarcador proteico para o mercúrio nas amostras estudadas. A seleção de spots para esse estudo foi baseada em trabalhos da literatura que afirmam a afinidade do mercúrio por proteínas de baixa massa molar e nas quantificações de mercúrio por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS), já que nos pellets de massa molares maiores que 50 não foi detectado mercúrio. Nas determinações por GFAAS, somente spost proteicos com massa molar menor que 20 kDA apresentaram mercúrio na faixa de concentração de 11,30 a 83,40 mg g-1. Esses spots proteicos apresentaram mercúrio nas quantificações por espectrometria de absorção atômica. De um total de 24 spots caracterizados, foram identificadas por ESI-MS 13 proteínas que apresentaram características de biomarcadoras deste elemento nas amostras estudadas / Abstract: In this dissertation work , we sought to evaluate and quantify the amount of mercury present in samples of fish jaraqui , tucunaré and filhote from the influence area of the AHE JIRAU - the Madeira basin , aiming to define a protein biomarker (metalloproteins, metallothionein) for monitoring this toxic metals in the environment. For this research, we used techniques of proteomics: two-dimensional electrophoresis (2D-PAGE), mass spectrometry. atomic absorption spectrometry and bioinformatics. With the atomic absorption analysis was possible to analize and quantify the mercury in protein spots obtained from the 2D-PAGE of protein and pellets of greater molar mass and smaller than 50 kDa. The characterization of the proteins were performed by mass spectrometry (ESI-MS), and thus being able to make a correlation between mercury in spots and proteins found in them. With these results, we can define a profile of protein biomarker for mercury in the applied samples. The selection of spots for this study was based on literature reports claiming affinity of mercury for proteins of low molecular weight and the measurements of mercury made by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS), since the pellets with molar mass greater than 50 was not found mercury. Utilizing the GFASS requirements, the spots which their molecular mass were less than 20 kDa contained mercury concentration in the range of 11.30 to 88.40 mg g-1. Presented mercury in spots quantified by the atomic absorption spectrometry method. From 24 ESI-MS characterized spots, were identified 17 proteins, which may be used as biomarkers of this metal in the aquatic environment / Mestre

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-21. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:47Z : No. of bitstreams: 1 000829802.pdf: 1465255 bytes, checksum: 2d7e1dd40db91bb9503377e7965f6c9d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação do Instituto de Biociências (FUNDIBIO) / Inserido na realidade de contaminação dos rios amazônicos pelo mercúrio, este trabalho busca, por meio do estudo metaloproteômico, a identificação e a caracterização de proteínas do tecido muscular de três espécies diferentes de peixes do rio Madeira que possam atuar como possíveis biomarcadores da toxicidade deste elemento na região de influência do Aproveitamento Hidrelétrico de Jirau (AHE JIRAU). As estratégias para este estudo foram separadas em três componentes distintos: de seletividade, de sensibilidade e estrutural. Ao longo desta pesquisa, diferentes metodologias foram empregadas nessas etapas para o estudo metaloproteômico: componente de seletividade - 2D PAGE no fracionamento bidimensional das proteínas; componentes de sensibilidade - SR XRF e GFAAS para identificação e quantificação do mercúrio nos spots proteicos, respectivamente; componente estrutural - ESI MS MS na caracterização das proteínas identificadas com mercúrio em sua estrutura. As espécies de peixes estudadas foram: dourada (Brachyplatystoma rousseauxii), pacu (Mylossoma sp., Myleus sp.) e jaraqui (Semaprochilodus sp.). Entre os resultados obtidos, a 2D PAGE se mostrou eficiente no fracionamento proteico do tecido muscular de peixes. Utilizando análises qualitativas por SR XRF foi possível identificar a presença de mercúrio no spot 68 da dourada (massa molar 20,8 kDa e pI 5,6) e no spot 72 do pacu (massa molar 19,8 kDa e pI 7,5). Determinações por GFAAS permitiram a quantificação do mercúrio no tecido muscular e em 28 spots, que apresentaram concentrações de 11,3 a 41,2 mg g-1 de mercúrio em sua composição; esses resultados possibilitaram o cálculo da estimativa do número de átomos de mercúrio por molécula de proteína entre os spots estudados. Após análise por ESI MS MS, foi possível caracterizar oito proteínas com diferentes isoformas em 21 spots que apresentaram pI de 3,5 a 9,8 e massa molar ... / Inserted in the context of mercury contamination of Amazonian rivers, this work pursues through metaloproteomic study the identification and characterization of proteins from muscle tissue of three different species of fish from Madeira River that may act as potential biomarkers of toxicity of this element in the region of influence of Jirau Power Plant. The strategies for this study were separated into three distinct components: selectivity, sensitivity and structural. Throughout this research, different methodologies were used in these steps for metaloproteomic study: component of selectivity - 2D PAGE in two-dimensional proteins fractionation; components of sensitivity - SR XRF and GFAAS for mercury identification and quantification in protein spots, respectively; structural component - ESI MS MS in the characterization of proteins identified with mercury in its structure. The species studied were: dourada (Brachyplatystoma rousseauxii), pacu (Mylossoma sp., Myleus sp.) and jaraqui (Semaprochilodus sp.). Among the results, the 2D PAGE proved efficient in protein fractionation of fish muscle tissue. Using qualitative analysis by SR XRF was possible to identify the presence of mercury in the spot 68 of dourada (molar mass of 20.8 kDa and pI 5.6) and spot 72 of pacu (molar mass of 19.8 kDa and pI 7.5). Determinations by GFAAS allowed the mercury quantification in muscle tissue and in 28 spots that showed concentrations from 11.3 to 41.2 mg g-1 of mercury in its composition; these results enabled an estimative calculation of the number of mercury atoms per protein molecule between the spots studied. After analysis by ESI MS MS it was possible to characterize eight proteins with different isoforms in 21 spots that showed pI 3.5 to 9.8 and molar mass between 9.9 and 18.1 kDa, indicating that these proteins may be potential candidates for mercury biomarkers in ...