Cada vez mais, a indústria requer métodos em tempo real para o controle de qualidade da carne fresca, a fim de melhorar a eficiência produtiva, garantir homogeneidade dos produtos e atender expectativas do consumidor. No presente trabalho, a imagem hiperespectral foi empregada para avaliação da qualidade da carne de bovinos Nelore com ênfase para a maciez e características relacionadas, e, ainda, a construção de mapas de distribuição das características para observação da variabilidade dessas entre e dentro de amostras. Para investigar se o uso de diferentes grupos musculares aumenta a variabilidade dos valores de referência, promovendo melhora nos modelos de predição e classificação da maciez, foram utilizadas amostras do músculo Longissimus(94) e B. femoris (94) de bovinos Nelore. Para investigar se a seleção da região de interesse (ROI) na imagem no exato local onde foi coletado o cilindro para determinação da força de cisalhamento melhora os modelos de predição e classificação da maciez, foram utilizadas amostras do músculo Longissimus (50). Após a aquisição da imagem (1.000 - 2.500 nm), cada amostra foi avaliada seguindo metodologia tradicional para força de cisalhamento, matéria seca, proteína bruta, lipídios e comprimento de sarcômero. Os dados espectrais e espaciais foram analisados por técnicas quimiométricas e modelos PLSR e PLS-DA foram construídos. Em relação à abordagem com diferentes músculos, os dados foram modelados separadamente para evitar que fenômenos devidos às diferenças musculares fossem equivocadamente atribuídos às características investigadas. Ainda assim, amostras de Longissimus com maciez inaceitável foram classificadas com sensibilidade = 87% e amostras macias de B. femoris com sensibilidade = 90%, ambas na validação externa. Com relação à forma de seleção da ROI, os modelos de classificação utilizando ROI local apresentaram melhor desempenho do que os modelos com ROI de toda a amostra (sensibilidade na validação externa para a classe dura = 33% e 70%, respectivamente). Entretanto, o modelo mais geral tem desempenho melhor na construção de mapas de distribuição da maciez, com de 72% das imagens preditas corretamente classificadas. / Increasingly, industry requires real-time methods for quality control of fresh meat in order to improve production efficiency, ensure product homogeneity and meet consumer expectations. In the present work, the hyperspectral image was used to evaluate the quality of Nellore beef with emphasis on tenderness and characteristics related to it, and also the construction of distribution maps to observe the variability of these characteristics between and within samples. To investigate whether the use of different muscle groups increases the variability of the reference values, improving tenderness prediction and classification models, samples from Longissimus (94) and B. femoris (94) of Nellore cattle were used. To investigate whether the selection of the region of interest (ROI) in the image at the exact location where the shear force cores were collected improves tenderness prediction and classification models, samples from Longissimus muscle were used (50). After image acquisition (1,000 - 2,500 nm), each sample was evaluated following traditional methodology for shear force, dry matter, crude protein, lipids and sarcomere length. The spectral and spatial data were analyzed by chemometric techniques and PLSR and PLS-DA models were constructed. Regarding the approach with different muscles, the data were modeled separately to avoid that phenomena due to muscle differences were mistakenly attributed to the characteristics investigated. Nevertheless, samples from Longissimus with unacceptable tenderness were classified with sensitivity = 87% and tender samples from B. femoris with sensitivity = 90%, both in the external validation. Regarding the ROI selection, the classification models using local ROI presented better performance than the ROI models of the whole sample (external validation sensitivity for the tough class = 33% and 70%, respectively). However, the more general model had better performance in the tenderness distribution maps, with 72% of predicted images correctly classified.

Cada vez mais, a indústria requer métodos em tempo real para o controle de qualidade da carne fresca, a fim de melhorar a eficiência produtiva, garantir homogeneidade dos produtos e atender expectativas do consumidor. No presente trabalho, a imagem hiperespectral foi empregada para avaliação da qualidade da carne de bovinos Nelore com ênfase para a maciez e características relacionadas, e, ainda, a construção de mapas de distribuição das características para observação da variabilidade dessas entre e dentro de amostras. Para investigar se o uso de diferentes grupos musculares aumenta a variabilidade dos valores de referência, promovendo melhora nos modelos de predição e classificação da maciez, foram utilizadas amostras do músculo Longissimus(94) e B. femoris (94) de bovinos Nelore. Para investigar se a seleção da região de interesse (ROI) na imagem no exato local onde foi coletado o cilindro para determinação da força de cisalhamento melhora os modelos de predição e classificação da maciez, foram utilizadas amostras do músculo Longissimus (50). Após a aquisição da imagem (1.000 - 2.500 nm), cada amostra foi avaliada seguindo metodologia tradicional para força de cisalhamento, matéria seca, proteína bruta, lipídios e comprimento de sarcômero. Os dados espectrais e espaciais foram analisados por técnicas quimiométricas e modelos PLSR e PLS-DA foram construídos. Em relação à abordagem com diferentes músculos, os dados foram modelados separadamente para evitar que fenômenos devidos às diferenças musculares fossem equivocadamente atribuídos às características investigadas. Ainda assim, amostras de Longissimus com maciez inaceitável foram classificadas com sensibilidade = 87% e amostras macias de B. femoris com sensibilidade = 90%, ambas na validação externa. Com relação à forma de seleção da ROI, os modelos de classificação utilizando ROI local apresentaram melhor desempenho do que os modelos com ROI de toda a amostra (sensibilidade na validação externa para a classe dura = 33% e 70%, respectivamente). Entretanto, o modelo mais geral tem desempenho melhor na construção de mapas de distribuição da maciez, com de 72% das imagens preditas corretamente classificadas. / Increasingly, industry requires real-time methods for quality control of fresh meat in order to improve production efficiency, ensure product homogeneity and meet consumer expectations. In the present work, the hyperspectral image was used to evaluate the quality of Nellore beef with emphasis on tenderness and characteristics related to it, and also the construction of distribution maps to observe the variability of these characteristics between and within samples. To investigate whether the use of different muscle groups increases the variability of the reference values, improving tenderness prediction and classification models, samples from Longissimus (94) and B. femoris (94) of Nellore cattle were used. To investigate whether the selection of the region of interest (ROI) in the image at the exact location where the shear force cores were collected improves tenderness prediction and classification models, samples from Longissimus muscle were used (50). After image acquisition (1,000 - 2,500 nm), each sample was evaluated following traditional methodology for shear force, dry matter, crude protein, lipids and sarcomere length. The spectral and spatial data were analyzed by chemometric techniques and PLSR and PLS-DA models were constructed. Regarding the approach with different muscles, the data were modeled separately to avoid that phenomena due to muscle differences were mistakenly attributed to the characteristics investigated. Nevertheless, samples from Longissimus with unacceptable tenderness were classified with sensitivity = 87% and tender samples from B. femoris with sensitivity = 90%, both in the external validation. Regarding the ROI selection, the classification models using local ROI presented better performance than the ROI models of the whole sample (external validation sensitivity for the tough class = 33% and 70%, respectively). However, the more general model had better performance in the tenderness distribution maps, with 72% of predicted images correctly classified.

O diabetes mellitus é umas das principais endocrinopatias da espécie canina. Esta doença é caracterizada pela deficiência relativa ou absoluta de insulina. A formação da catarata é uma complicação freqüente do cão diabético, resultando em cegueira. A lente do paciente diabético está sujeita ao aumento do estresse oxidativo em razão da dificuldade em regular os níveis glicêmicos gerando hiperglicemia crônica. Os elementos químicos estão envolvidos em diversos processos no organismo. Portanto, alterações como deficiência ou excesso dos elementos químicos podem contribuir para as complicações do diabetes mellitus, incluindo a catarata. A cápsula da lente, importante estrutura na cirurgia de catarata, está associada com uma diminuição da espessura, tornando-se mais fina como o avanço da catarata. O objetivo deste estudo foi determinar, por meio do uso da fluorescência de raios X (XRF), a concentração dos elementos químicos cálcio, ferro, cobre e zinco e analisar a topografia dos elementos traços ferro, cobre e zinco. Por meio dos mapas de distribuição determinou-se as regiões de intensa atuação dos elementos constituintes e traços, e seu papel efetivo para a lesão. E por meio da microscopia de força atômica (MFA) determinar as propriedades biomecânicas associadas à catarata em cães. A fluorescência de raios X mostrou-se eficiente para a determinação da concentração elementar de cálcio, ferro, cobre e zinco em cataratas de cães portadores de diabetes mellitus. As análises quantitativas mostraram um aumento na concentração e redução na concentração de ferro e cobre nas lentes de cães diabéticos. Estes resultados concordam com hipóteses discutidas na literatura. A microscopia de força atômica proporcionou medidas elasticidade rápidas e precisas em amostras de cápsula anterior da lente de cães, com mínima preparação da amostra. Os valores de elasticidade local apresentaram-se ligeiramente superiores para lentes diabéticas. / Diabetes mellitus is one of the principal endocrinopathies in canine. The disease is characterized by absolute or relative deficiency of insulin. The formation of cataract is frequent complication in diabetic dogs, leading to blindness. The lens of diabetic patient is subjected to increased oxidative stress due to the difficulty in regulating blood glucose levels causing chronic hyperglycemia. The chemical elements are involved in several functions in the organism. Therefore, alterations like deficiency or excess of chemical elements may contribute to the complications of diabetes mellitus including cataract. The lens capsule, an important structure of cataract surgery is associated to a decrease in thickness, becoming thinner with the advance of the cataract. The objective of this work was to determine, through the use of X ray fluorescence (XRF), the concentration of chemical elements such as calcium, iron, cooper and zinc and analyze the topography of the trace elements iron, cooper and zinc. By the means of elementary distribution maps we could determine the regions of the intense action of the constituent elements and trace and its effective role in relation to the lesion. By means of atomic force microcopy (AFM), we could determine the biochemical properties associated to the cataract in dogs. X ray fluorescence showed efficient for the determination of the elementary concentration of calcium, iron, cooper and zinc in cataracts in dogs carrying diabetes mellitus. Quantitative analysis showed an increase in calcium and a reduction in iron and copper concentration in lenses of diabetic animals. These results are in accordance to the hypothesis discussed in the literature. The atomic force microscopy provided measures of rapid and accurate elasticity in samples of anterior capsules of lenses in dogs, with minimum preparation of samples. The values of local elasticity showed slightly superior for diabetic lenses.

O diabetes mellitus é umas das principais endocrinopatias da espécie canina. Esta doença é caracterizada pela deficiência relativa ou absoluta de insulina. A formação da catarata é uma complicação freqüente do cão diabético, resultando em cegueira. A lente do paciente diabético está sujeita ao aumento do estresse oxidativo em razão da dificuldade em regular os níveis glicêmicos gerando hiperglicemia crônica. Os elementos químicos estão envolvidos em diversos processos no organismo. Portanto, alterações como deficiência ou excesso dos elementos químicos podem contribuir para as complicações do diabetes mellitus, incluindo a catarata. A cápsula da lente, importante estrutura na cirurgia de catarata, está associada com uma diminuição da espessura, tornando-se mais fina como o avanço da catarata. O objetivo deste estudo foi determinar, por meio do uso da fluorescência de raios X (XRF), a concentração dos elementos químicos cálcio, ferro, cobre e zinco e analisar a topografia dos elementos traços ferro, cobre e zinco. Por meio dos mapas de distribuição determinou-se as regiões de intensa atuação dos elementos constituintes e traços, e seu papel efetivo para a lesão. E por meio da microscopia de força atômica (MFA) determinar as propriedades biomecânicas associadas à catarata em cães. A fluorescência de raios X mostrou-se eficiente para a determinação da concentração elementar de cálcio, ferro, cobre e zinco em cataratas de cães portadores de diabetes mellitus. As análises quantitativas mostraram um aumento na concentração e redução na concentração de ferro e cobre nas lentes de cães diabéticos. Estes resultados concordam com hipóteses discutidas na literatura. A microscopia de força atômica proporcionou medidas elasticidade rápidas e precisas em amostras de cápsula anterior da lente de cães, com mínima preparação da amostra. Os valores de elasticidade local apresentaram-se ligeiramente superiores para lentes diabéticas. / Diabetes mellitus is one of the principal endocrinopathies in canine. The disease is characterized by absolute or relative deficiency of insulin. The formation of cataract is frequent complication in diabetic dogs, leading to blindness. The lens of diabetic patient is subjected to increased oxidative stress due to the difficulty in regulating blood glucose levels causing chronic hyperglycemia. The chemical elements are involved in several functions in the organism. Therefore, alterations like deficiency or excess of chemical elements may contribute to the complications of diabetes mellitus including cataract. The lens capsule, an important structure of cataract surgery is associated to a decrease in thickness, becoming thinner with the advance of the cataract. The objective of this work was to determine, through the use of X ray fluorescence (XRF), the concentration of chemical elements such as calcium, iron, cooper and zinc and analyze the topography of the trace elements iron, cooper and zinc. By the means of elementary distribution maps we could determine the regions of the intense action of the constituent elements and trace and its effective role in relation to the lesion. By means of atomic force microcopy (AFM), we could determine the biochemical properties associated to the cataract in dogs. X ray fluorescence showed efficient for the determination of the elementary concentration of calcium, iron, cooper and zinc in cataracts in dogs carrying diabetes mellitus. Quantitative analysis showed an increase in calcium and a reduction in iron and copper concentration in lenses of diabetic animals. These results are in accordance to the hypothesis discussed in the literature. The atomic force microscopy provided measures of rapid and accurate elasticity in samples of anterior capsules of lenses in dogs, with minimum preparation of samples. The values of local elasticity showed slightly superior for diabetic lenses.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:10:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dis Heleno Dias Ferreira - pre textuais.pdf: 666003 bytes, checksum: a67975494e3cb7ed970b88ad268aca1b (MD5) Previous issue date: 2010-04-29 / The genus Hyptis, with 280 species worldwide, belongs to the family Labiatae (Lamiaceae), subfamily Nepetoideae, tribe Ocimae, and subtribe Hyptidinae. The genus was divided in 27 sections, with 13 of them (Apodotes, Cephalohyptis, Cyanocephalanthus, Cyrta, Eriosphaeria, Gymneia, Induratae, Mesosphaeria, Polydesmia, Pusilae, Trichosphaeria, and Hylodontes) occur in the states of Goiás and Tocantins (Brazil). The collection of botanical material for morphological, taxonomical, anatomical, phytochemical studies, as well as geographical distribution and phylogenetic relationships, was realized with several field trips in the states of Goiás and Tocantins. For morphological studies, several loans of herbarium specimens of Hyptis were requested from Brazilian and international institutions. The genus Hyptis is mostly American, with Neotropical distribution, ranging from southern United States to Argentina. In South America, most species of Hyptis are associated with open areas, and occur from 300 m altitude in the valley of the Rio Araguaia, in Goiás, to 3300 m in the western slopes of the Peruvian Andes. In Goiás and Tocantins they can be found in several vegetation types: cerrado, rocky outcrops, margins of cow pastures, cultivated fields, wet fields, humid forests, and flooded areas with Mauritia palms. In these states they occur in a variety of soils: sandy, sandygravelly, with rocky outcrops, hydromorphic, and latossoils. Specie of the section Cyrta are exclusive of humid and flooded soils. The two main centers of diversity of Hyptis in Brazil are in the states of Minas Gerais and Goiás. Many herbarium specimens were analyzed and many species were studied and collected during field trips in Goiás and Tocantins. The geographic position of each collection was verified with the use of a GPS instrument. The specimens collected were deposited in the UFG Herbarium of the Federal University of Goiás. Thirty-two distribution maps of Hyptis in Goiás and Tocantins were elaborated from the specimens studied. A total of 89 species was catalogued, and 18 of them reported from Goiás and Tocantins were not found during the collecting trips. A key for the identification of the species was elaborated using morphological characters. A parsimony analysis using 35 morphological characters was realized, obtaining 1864 most parsimonious trees and a strict consensus tree. The parsimony analysis supports the monophyly of the sections Gymneya, Cyrta, Apodotes, and Cyanocephalus (except for the H. nitidula - H. peduncularis clade), and indicates that the sections Mesospheria, Xylodontes, Hyptis, Polydesmia, and Eriosphaeria are not monophyletic. Section Trichosphaeria is not well resolved. An anatomical study of 60 species, representing 11 sections of Hyptis, was undertaken. Some characters, as hypodermis, schlerenchimatic sheath extensions, trichomes, stomatal cripts, supply useful taxonomic for inferring phylogenetic relationships within the genus. For the analyses of chemical components, 29 species and two varieties of Hyptis were selected. With the chemical analises, 216 constituents of essential oils were identified, mostly monotherpenes and sesquiterpenes. Average percentage and pattern of each chemical component were calculated. The most common chemical components were arbitrarily selected, as present in nine or more species: sabinene (9 spp.), 1, alpha-tujene, alpha-cubebene, beta-selinene, and 14-hidroxy-(Z)-cariophyllene (10 spp.). alpha-muurolol and 8(13)-dien- 5beta-ol (11 spp.), mircene, cariophil-4 and germacrene B (12 spp.), gamma-cadinene, epialpha- caninol (13 spp.) and 14-hydroxy-9-epi-(E)-cariofilene (13 spp.), 1-epi-cubenol- and gamma-muurolene (14 spp.), humulene poxide II and bicyclogermacrene (16 spp.), betaelemene and alpha-cadinol (17 spp.), beta-pinene (18 spp.), limonene (19 spp.), espatulenol and germacrene D (24 spp.), alpha copaene and beta-bourbonene (25 spp.), delta-cadinene (26 spp.), alpha-humulene (27 spp.), cariofilene oxide and (E)-cariofilene (28 spp.). Two dendrograms were obtained with two multivariate analyses of chemical constituents, one with quantitative data and the other with qualitative data (presence/absence). Species of section Cyanocephalus were the only ones found in a consistent group in both dendrograms based on chemical constituents. The data obtained in the present study contribute important information for the taxonomy and phylogenetic relationships of the genus Hyptis and the subtribe Hyptidinae, and ultimately for the family Labiatae. / O gênero Hyptis, com 280 espécies, pertence à família Labiatae, subfamília Nepetoideae, tribo Ocimae e subtribo Hyptidinae. O gênero Hyptis foi dividido em 27 seções, sendo que 13 seções (Apodotes, Cephalohyptis, Cyanocephalus, Cyrta, Eriosphaeria, Pachyphyllae, Gymneia, Induratae, Mesosphaeria, Polydesmia, Pusilae, Trichosphaeria e Xylodontes) ocorrem em Goiás/Tocantins. Para coleta do material botânico, destinado aos estudos morfológicos, taxonômicos, anatômicos, fitoquímicos, distribuição geográficas e relações filogenéticas, foram realizadas excursões de campo em Goiás e algumas regiões do Tocantins.Para complementação dos dados morfológicos, foram solicitados exemplares de espécies de Hyptis dos diferentes herbários do Brasil e de outros países. O gênero Hyptis é essencialmente americano com distribuição na Região Neotropical, estendendo desde o sul dos Estados Unidos da América até a Argentina. As espécies de Hyptis estão associadas principalmente a áreas abertas. A altitude de ocorrência varia desde 300m, como no vale do Rio Araguaia em Goiás, até 3300m no oeste dos Andes do Peru. Habitat e solos em que ocorrem as espécies em Goiás/ Tocantins são variados. Podendo ser encontradas nos cerrados, campos rupestres, margens de lavouras, lotes baldios, brejos, campos úmidos e veredas. Podem ocorrer em solos arenosos, arenosopedregosos, solos com afloramento rochosos, latossolos e solos hidromórficos. As espécies da seção Cyrta são exclusivas de ambientes úmidos e pantanosos. Os dois principais centros de diversidade de Hyptis, no Brasil, são Minas Gerais e Goiás. Foram analisadas exsicatas de diversos herbários e indivíduos coletados de diferentes espécies nas excursões de campo em Goiás e Tocantins. Os espécimes coletados foram depositados no Herbário UFG, da Universidade Federal de Goiás. Foram elaborados 32 mapas de distribuição geográfica de Hyptis. A posição geográfica de cada espécime coletado no campo foi verificada com auxílio de GPS. Foram catalogadas 89 espécies, sendo que 18 espécies citadas para Goiás/Tocantins não foram coletadas nas excursões de campo. Baseado nos caracteres morfológicos foi elaborada uma chave de identificação das espécies. Desses caracteres foram selecionados 35 para análise de parcimônia, obtendo 1864 árvores igualmente parcimoniosas e a árvore consenso estrito. A análise de parcimônia suporta que as seções Gymneia, Pusillae, Apodotes e Cyanocephalus (exceto o clado formado por H. nitidula e H. peduncularis) são monofiléticas, enquanto que as seções Mesosphaeria, Xylodontes, Polydesmia e Eriosphaeria não são consideradas monofiléticas. Trichosphaeria é uma seção que não está bem resolvida. Foi realizado estudo anatômico de 60 espécies de Hyptis, distribuídas em 11 seções. Alguns caracteres como hipoderme, extensão de bainha parenquimática, tricomas, criptas estomáticas são úteis para a taxonomia e para inferir relações filogenéticas dentro do gênero. Para análise dos componentes químicos, dos óleos esssenciais foram selecionados 29 espécies e duas variedades de Hyptis. Através de análise química foram identificados 216 componente dos óleos essenciais, principalmente monoterpenos e sesquiterpenos. Foram feitos os cálculos das médias percentuais e desvios padrões de cada componente químico. Arbitrariamente foram considerados os componentes químicos mais comuns aqueles presentes em nove ou mais espécies: sabineno (9 spp), 1, α-tujeno, α-cubebeno (9 spp), β-selineno e 14-hidroxi-(Z)- cariofileno (10 spp), α-muurulol e 8(13)-dien-5 β-ol (11 spp), mircenno, cariofila-4 e germacreno β (12 spp), γ-cadineno, epi- α-cadinol e 14-hidroxi-9-epi-(E)-cariofileno (13 spp), 1-epi-cubenol e γ-muuroleno (14 spp), póxido de hemuleno II e biciclogermacreno (16 spp), β- elemeno e α-cadinol (17 spp), β-pineno (18 spp), limoneno (19 spp), espatulenol e germacreno D (24 spp), α-copaeno e β-bourboneno (25 spp), δ-cadineno (26 spp), α-humuleno (27 spp),óxido de cariofileno e (E)-cariofileno (28 spp). Atravé de análise multivariada dos constituintes químicos foram elaborados dois dendrogramas, um baseado em dados quantitativos e outro em dados qualitativos (presença/ausência). As espécies da seção Cyanocephalus foram as únicas que formaram grupos muito afim, em ambos os dendrogramas, baseados nos constituintes químicos. Os dados obtidos, no presente trabalho, contribuirá para a taxonomia, anatomia, distribuição geográfica e relações filogenéticas do gênero Hyptis e da subtribo Hyptidinae, bem como para melhor conhecimento da família Labiatae.