Orientador: Maurício Bacci Júnior / Banca: Klaus Hartmann Hartfelder / Banca: Claudio José Von Zuben / Resumo: As associações de mutualismo afetam a vida de todos os organismos vivos. Um modelo biológico muito útil para estudos sobre o mutualismo são as formigas da tribo Attini, cuja nutrição depende da associação com fungos basidiomicetos. Estes fungos produzem despolimerases que degradam a matéria vegetal, gerando açúcares simples que são essenciais para a sobrevivência das formigas. Estudos bioquímicos sugerem que pode haver vias metabólicas mutualistas, iniciando com passos catalisados por enzimas fúngicas e terminando com passos catalisados por enzimas das formigas. Estudos genômicos indicam que as formigas podem não ser capazes de sintetizar alguns aminoácidos, que seriam supridos pelos fungos. Estudos em microbiologia sugerem que as formigas utilizam antibióticos microbianos para proteção contra eventuais entomopatógenos. Desta forma, caracteriza-se uma dependência nutricional e de metabólitos microbianos pelas formigas. Para avaliar a extensão desta dependência, na presente dissertação de mestrado nós anotamos o transcriptoma da formiga Attini Atta sexdens rubropilosa em busca das vias metabólicas com elementos mais expressos. Foram avaliadas a presença e expressão de genes a partir de dados de transcriptômica de nova... / Abstract: Mutualistic associations affect all living organisms. A useful biological model for studies of mutualism are Attini ants, whose nutrition depends on the association with basidiomycete fungi. These fungi produce depolymerases that act on degrading plant material, producing simple sugars that are essential for the survival of ants. Biochemical studies suggest that may be metabolic pathways, starting with steps catalyzed by fungal enzymes and ending with steps catalyzed by enzymes of the ants. Genomic studies indicate that the ants may not be able to synthesize some amino acids that would be supplied by the fungi, thus characterizing nutritional mutualistic dependence. To assess the extent of this metabolic dependence, in this thesis we aimed to annotate the transcriptome of Attine ant Atta sexdens rubropilosa in search of metabolic pathways. The presence and expression of genes from transcriptomics data of next generation sequencing were evaluated / Mestre

Orientador: Anderson Marliere Navarro / Banca: Telma Maria Braga Costa / Banca: Thais Borges Cesar / Resumo: O papel da nutrição no desenvolvimento do tecido ósseo tem sido foco de muitos estudos. O Diabetes Mellitus é uma doença que desregula a atividade dos osteoblastos e osteoclastos, podendo desempenhar um papel na osteoporose. O presente estudo teve como objetivo estudar a influência de uma suplementação com boro no metabolismo ósseo de camundongos controles e diabéticos não obesos por um período de 30 dias. Os animais foram suplementados com 40 μg/0,5 ml de solução de boro (boro quelato H 5%). Foram avaliadas as alterações ósseas por análise dos parâmetros bioquímicos de cálcio total, fósforo, magnésio e boro no soro e por análises ósseas (microtomografia computadorizada óssea e ensaio mecânico de flexão em três pontos em tíbia e fêmur). O estudo foi constituído por 28 animais divididos em quatro grupos: Grupo controle água (n=10): receberam 0,5 ml/dia de água destilada, Grupo controle boro (n=8): receberam 0,5 ml de solução de boro, Grupo diabético água (n=5): receberam 0,5 ml de água destilada e Grupo diabético boro (n=5): receberão 0,5 ml de solução de boro. A partir das análises realizadas foi possível observar que o volume ósseo do osso cortical para o grupo DB foi significativamente maior em comparação com os grupos CA e DA. A fração do volume ósseo trabecular foi maior para o grupo CB em comparação com CA e DA. Os valores de superfície óssea específica foram maiores para o grupo DB em comparação com CA e a espessura trabecular e índice de estrutura foram significativamente diferentes para os grupos CA e CB em comparação com DA. As dosagens de boro no soro foram maiores para o grupo DB em comparação com CA e os grupos DA e DB apresentaram concentração de magnésio inferior aos grupos CA e CB. O teste biomecânico revelou manutenção dos parâmetros de força em animais DB em comparação com o grupo DA e controles. Sendo assim, os resultados sugerem que a suplementação com... / Abstract: The role of nutrition in the development of the bone tissue has been the focus of many studies. Diabetes Mellitus is an illness that deregulates the activity of osteoblasts and osteoclasts, predisposes a higher risk for the development of osteoporosis. Thus, the objective this study was investigates the influence of a boron supplementation on bone metabolism of control and non-obese diabetic mice for 30 days. The animals were supplemented with 40 μg/0,5 ml of boron solution (boron chelate H 5%). We evaluated the possible bone changes during the development of complications caused by diabetes for biochemical parameters, total calcium, inorganic phosphorus, magnesium and boron, bone analysis (bone computed microtomography, and biomechanical assay at three point test in tibia and femur). This study consisted of 28 animals divided in four groups: Group water control (n=10): received 0,5 mL/day of distilled water, Group boron control (n=8): received 0,5 ml/day of boron, Group diabetic water (n=5): received 0,5 mL/day of distilled water and Group diabetic boron (n=5): received 0,5 mL/day of boron. The results showed that bone volume for the DB group was significant higher compared with CA and DA. In relation to trabecular bone, volume fraction was higher for the CB group when compared with CA and DA. The values for specific bone surface were higher for the DB group compared with CA. The trabecular thickness and structure model index were significantly different for the CB, CA when compared with DA group. The boron serum dosages were higher for DB group compared with CA and DA. The magnesium concentration was lower for DA and DB compared with CA and CB group. Biomechanical test revealed maintenance of parameters the bone strength in animals DB compared with the DA group and controls. Thus, the results suggest that boron supplementation can improve parameters related to bone strength and microstructure of cortical and trabecular bone in diabetic ... / Mestre

Orientador: Otto Mack Junqueira / Co-orientador: Antonio Carlos de Laurentiz / Banca: Rosemeire da Silva Flardi / Banca: Edivaldo Antonio Garcia / Resumo: Um experimento foi conduzido no Setor de Avicultura da Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (Unesp), Faculdade de Engenharia do Campus de Ilha Solteira, para avaliar a inclusão de Goma de Soja em dietas para frangos de corte, com o objetivo de avaliar seu valor energético e o melhor nível de inclusão. Inicialmente, foi realizado um ensaio de metabolismo na fase de 14 a 18 dias. Foram utilizadas 105 aves, distribuídas em um delineamento experimental inteiramente casualizado com três tratamentos, um sendo a ração referência e dois com níveis de inclusão de goma (10 e 15%) para determinar o valor da energia metabolizável e o coeficiente de digestibilidade das dietas. Baseado nos valores de energia metabolizável, as dietas experimentais para a fase de 1 a 42 dias de idade foram formuladas com a inclusão crescente de goma de soja (0%, 2,5%, 5%, 7,5% e 10%), as aves foram distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos, cinco repetições de 22 aves cada, lote misto, sendo metade de cada sexo. Os parâmetros avaliados foram o consumo de ração, ganho de peso, conversão alimentar, consumo calórico, conversão calórica, rendimento de carcaça e o melhor nível econômico de dietas. As variáveis foram avaliadas e, em caso de significância estatística, as médias foram comparadas pelo teste de Student- Newman-Keuls no nível de 5% de probabilidade. A inclusão da goma de soja não influenciou o consumo de ração e o consumo calórico (p>0,05), por sua vez, o ganho de peso sofreu alteração (p<0,05) nas fases inicial e crescimento e a conversão alimentar sofreu alterações (p<0,05) em todas as fases com exceção da fase final. O melhor nível econômico para a inclusão da goma de soja foi de 1,75% / Abstract: The experiment was conducted at the Poultry Section of the Universidade Estadual Paulista "Julio de Mesquita Filho" (UNESP), Campus School of Engineering of Ilha Solteira, to evaluate the inclusion of soybean gum in diets for broilers, with the the aim of evaluating its energy value and the best level of inclusion. Initially a metabolism trial were performed in stage 14 to 18 dayswere used 105 birds distributed in a completely randomized design with three treatments, one being the reference diet and two gum inclusion levels (10 and 15%) to determine the value of metabolizable energy and the coefficient of digestibility of diets. Based on the values of metabolizable energy experimental diets for Phase 1 to 42 days of age were formulated with increasing additions of soybean gum (0%, 2.5%, 5%, 7.5% and 10%); the birds were distributed in a completely randomized design with five treatments and four replicates of 20 birds each, mixed batch being half of each sex. We evaluated feed intake, weight gain, feed conversion, calorie intake, calorie conversion, carcass yield and higher socioeconomic diets. The variables were evaluated and in case of statistical significance, means were compared by the Student-Newman-Keuls test at 5% probability. The inclusion of soybean gum did not affect feed intake and calorie consumption (p> 0.05) in turn weight gain was altered (p <0.05) in the initial and growth phases and feed conversion suffered changes (p <0.05) at all stages except the final stage. The higher economic level for the inclusion of soybean gum was 1.75% / Mestre

Orientador: Maria Jacira Silva Simões / Banca: Adalberto Farache Filho / Banca: Cassiano Merussi Neiva / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o estado nutricional de ferro de 38 jogadoras profissionais de futebol feminino, com idade superior a 21 anos. Foram analisados: ingestão energética, fibras, macro e micronutrientes (cálcio, zinco e ferro, vitaminas A e C) e avaliados segundo as recomendações da "Dietary Reference Intakes" (DRI, 2000; 2001) e da "American Dietetic Association" (ADA, 2000). Para obtenção dos dados foram utilizados os métodos de registro alimentar de três dias e o questionário de freqüência alimentar. O perfil antropométrico foi caracterizado por meio das medidas do peso corporal, altura, dobras cutâneas e uso de fórmulas específicas para determinação dos percentuais de gordura corporal e massa magra. O estado nutricional do micromineral ferro foi avaliado por meio de parâmetros bioquímicos. O perfil antropométrico das atletas apresentou valor médio de porcentagem de gordura corporal, abaixo do encontrado em outros trabalhos. Os valores do IMC estavam dentro das recomendações da "Food and Agriculture Organization of the United Nations" (FAO, 2003). A média de ingestão de proteínas e lipídeos foi adequada as recomendações da ADA (2000). Porém a ingestão energética e de carboidratos foi abaixo da recomendada para 92,11% e 71,05% das atletas, respectivamente. Da mesma forma, a ingestão de fibras foi adequada para apenas 5,26% das atletas. A meta de ingestão de vitamina A e C foi alcançada por 23,68% e 31,58% das atletas, respectivamente. Apenas, 10,53% das atletas apresentaram ingestão certamente adequada para o mineral cálcio. A porcentagem de atletas que alcançou a meta de ingestão de zinco foi maior, 63,16% de adequação. / Abstract: The objective of this study was evaluate the nutritional status for the iron nutrient of the 38 professional female soccer player, aged over 21 years. The following procedures were carried out: the energy ingestion adequacy, fiber, macro and micronutrients (calcium, zinc, iron, vitamin A, vitamin C) were analyzed and verified using the Dietary Reference Intakes (DRI, 2000; 2001) and American Dietetic Association (ADA, 2000), through the methods a 3-day food record and Frequency Questionnaire; the anthropometrical profile was characterized, through body weight, height, skin fold caliper testing and by using specific formulas in order to determine percent body fat and fat free mass; and the iron nutritional status was evaluated via biochemical parameters. The anthropometrical profile of athletes showed an average percentage of body fat, lower than found in other works. And the values of BMI within the recommendations of the FAO (2003). The average intake of proteins and lipids was appropriate the recommendations of the ADA (2000). But the energy and carbohydrates intake was below the recommended for 92.11% and 71,05% of the athletes, respectively. Just as, the intake of fiber was certainly appropriate for only 5.26% of the athletes. The 23.68% and 31.58% of the athletes achieved the goal of intake of A and C vitamin. Only 10.53% of the athletes had ingested certainly appropriate for the mineral calcium. The percentage of athletes who reached their target was higher intake of zinc, 63.16%. While few players, 10.53%, reached their target for the mineral iron intake. But, in hematological and biochemical analysis, only two (5.26%) athletes have iron deficiency. One of them, with depleted stocks of iron, and another one with Iron Deficiency. / Mestre

Orientador: Marlos Gonçalves Sousa / Banca: Aparecido Antonio Camacho / Banca: Patrícia Mendes Pereira / Resumo: Este trabalho teve como objetivo caracterizar os valores sanguíneos de lactato em cães com degeneração valvular mitral em fases distintas da doença e correlacioná-los com as variáveis eletrocardiográficas, radiográficas, ecodopplercardiográficas e de pressão arterial, averiguando o seu valor como indicador diagnóstico da hipoperfusão tecidual em cães com insuficiência cardíaca. Foram avaliados 44 cães, distribuídos em grupo controle, composto por cães hígidos e os grupos Ia, Ib, II e IIIa, compostos por cães com insuficiência cardíaca congestiva classe Ia, Ib, II e IIIa respectivamente. A análise das concentrações séricas de lactato identificou valores estatisticamente superiores nos cães da classe II comparativamente aos animais controle, o mesmo ocorrendo com os animais da classe IIIa comparativamente aos animais controle, classe Ia e classe Ib. Contudo, os cães da classe II apresentaram resultados semelhantes aos animais incluídos na classe Ia e Ib e os cães da classe IIIa não apresentaram quaisquer diferenças significativas com os animais classe II. Houve correlação positiva do lactato sanguíneo e diâmetro interno do ventrículo esquerdo, fração de encurtamento e relação átrio esquerdo/aorta. Da mesma forma, identificou-se correlação positiva entre o lactato sanguíneo e frequência cardíaca, VHS e amplitude da onda P. Foi observada correlação negativa do lactato sanguíneo com a pressão arterial sistólica. Na análise de sensibilidade e especificidade o lactato jugular apresentou a maior área sob a curva ROC, sendo identificada a concentração de lactato sanguíneo de 3,25 mmol/L como a de maior sensibilidade e especificidade para diferenciar cães saudáveis de cães com ICC. Os resultados mostram que o lactato sanguíneo aumenta à medida que progride o quadro de insuficiência cardíaca congestiva / Abstract: This study was aimed at characterizing the concentration of serum lactate in dogs with varying stages mitral valve degeneration, searching for a correlation between such parameter and the electrocardiographic, radiographic, echocardiographic and blood pressure data, as to investigate its value as a diagnostic indicator of tissue hypoperfusion in dogs with heart failure. The analyses of the serum concentration of lactate disclosed results estatistically higher in dogs belonging to CHF class II as compared to control animals, as well as between class IIIa dogs as compared to controls, class Ia, and class Ib dogs. However, the results of class II dogs were similar to those of classes Ia and Ib animals. Also, no difference was documented between the results of classes II and IIIa dogs. A positive correlation was identified between serum lactate concentration and the left ventricular internal diameter, fractional shortening, and left atrium-to-aorta ratio. A positive correlation was also observed between serum lactate and mean heart rate, VHS, and P wave amplitude. A negative correlation was documented between serum lactate and systolic blood pressure. A larger area under the ROC curve was disclosed for the jugular lactate, which showed the concentration of 3,25 mmol/L to provide the highest sensibility and specificity in differentiating healthy dogs from those presenting CHF. The results support that blood lactate increases as heart failure worsens / Mestre

Orientador: Claudio José Barbedo / Coorientador: Rita de Cássia Leone Figueiredo-Ribeiro / Coorientador: Danilo da Cruz Centeno / Banca: Claudio Barbedo / Banca: Antônio Salatino / Banca: Marcia Regina Braga / Banca: Luiz Fernando Rolim de Almeida / Banca: Gisela Ferreira / Resumo: Sementes apresentam diversos comportamentos de tolerância à dessecação e longevidade após a dispersão, quando um metabolismo reduzido ou desligado proporcionaria maior sucesso no armazenamento. Esses comportamentos podem ser agrupados em categorias que facilitam o uso de técnicas para conservação em bancos de germoplasma, ou ainda, considerados como um gradiente de respostas entre sementes de diferentes espécies. Uma recente abordagem é de que esses diferentes comportamentos residiriam no estádio de maturidade no qual as sementes se desprendem da planta mãe, sendo sementes sensíveis à dessecação as dispersas em uma fase muito imatura. Entretanto, as variações do metabolismo durante o processo de maturação e suas consequências na viabilidade das sementes após a dispersão são ainda pouco abordadas. O objetivo desta tese foi avaliar as alterações do perfil metabólico primário, de carboidratos e ácidos graxos, durante a maturação e contextualizá-las na contribuição para a longevidade, utilizando sementes de Poincianella pluviosa como modelo de estudo. O período de maturação dessas sementes é extenso e maior do que sua viabilidade no ambiente. Sementes imaturas são capazes de produzir plântulas e resistir à secagem bem cedo na maturação. A maturação dessas sementes é caracterizada pela diminuição do metabolismo energético primário concomitante à produção de antioxidantes via metabolismo secundário e acúmulo de compostos osmoprotetores, e os últimos meses da maturação são essenciais para grande aumento de vigor. Esses resultados foram comparados às sementes de Caesalpinia echinata, demostrando que baixas temperaturas de armazenamento elevam a longevidade dessas sementes, indicando a presença de um metabolismo reduzido após a dispersão. Ambas apresentam mecanismos antioxidantes, embora não pareçam suficientes para controlar processos oxidativos durante o armazenamento. Diferenças na ... / Abstract: Seeds present different behaviors with respect to desiccation tolerance and storability after shedding, when a lower or switch-off metabolism provide greater success in storage. These behaviors can consist in categories that facilitate the use of techniques for conservation in germplasm banks, or even considered as a gradient among seeds of different species. A recent approach is that these different behaviors reside in the mature stage in which seeds are shed from the mother plant, being sensitive to desiccation seeds dispersed in a very immature stage. However, variations of the metabolism during maturation process and its consequences on seed viability after dispersion are still not well understood. The aim of this thesis was to evaluate the changes in the profile of the primary metabolism, carbohydrates and fatty acids during maturation and contextualize them to contribute to storability, using seeds of Poincianella pluviosa as model. The maturation period of these seeds is extensive and larger than its viability under environmental conditions. This process is characterized by a decrease of the primary energetic metabolism concomitant with the production of antioxidants via secondary metabolism and an accumulation of osmoprotectant compounds, wherein the last months of maturation are essential for large increase of seed vigor. These results were compared to seeds of Caesalpinia echinata, showing that low temperatures of storage increase these seeds storability, suggesting the presence of a reduced metabolism after dispersion. Both present antioxidant mechanisms, although not seem enough to control oxidation processes during storage. Differences on the extension of maturation between the two species can explain the storability of these seeds after shedding, when an advance in maturation would provide a greater reduction of primary energy metabolism / Doutor

Made available in DSpace on 2015-04-30T14:06:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000467311-Texto+Completo-0.pdf: 4096903 bytes, checksum: 8643a895a0704f20c9d1b6b34ae53cfd (MD5) Previous issue date: 2014 / Introduction: Quantitative changes in the consumption of polyunsaturated fatty acids (PUFAs) of the omega-3 family have drawn considerable attention, both for the benefits related to its ingestion, as for the damages attributed to its poor consumption. Consumption of these fatty acids is beneficial in the prevention and treatment of many inflammatory and respiratory illnesses. In addition to the dietary pattern, smoking may also directly interfere in the serum levels of these substances, given that smoking can affect the synthesis and metabolism of fatty acids.Objective: To study the relationship between polyunsaturated fatty acids of the omega-3 family and smoking.Methods: In a controlled cross-sectional study, we included smokers (group I) and non-smokers (group II). The participants of group I were recruited at the Smoking Cessation Outpatient Clinic - Toronto Western Hospital and at Smoking Cessation Outpatient Clinic - Centre for Addiction and Mental Health, both in Toronto, Canada. Group II volunteers were recruited from non-smoking hospital staff. The group I participants were included after their first medical appointment, before possible changes in their smoking habits and completed a specific questionnaire with demographic data and lifestyle habits. All smoking patients were submitted to the Fagerstrom Questionnaire for Nicotine Dependence. A blood sample was taken in order to assess the serum level of polyunsaturated fatty acids of all participants.Results: One hundred participants were included, 50 non-smokers and 50 smokers. Monthly fish intake was significantly different between smokers 430 grams (0 - 2150) and non-smokers (800 grams; 0-7740) (P<0. 001). The blood level of PUFAs also showed a significant difference in DHA, being 4. 13% (2. 33-7. 73) and 4. 81% (2. 79-10. 21), P=0. 002 among smokers and non-smokers, respectively.Conclusion: In this study, smokers consumed a significantly less fish (omega-3), when compared to non-smokers. Smokers also had lower levels of DHA serum than non-smokers. / Introdução: Os compostos lipídicos, especialmente os ácidos graxos, são componentes que estão presentes em diversas formas de vida, desempenhando importantes funções na estrutura das membranas celulares e nos processos metabólicos. Em humanos, existem alguns ácidos graxos necessários para a manutenção da função cerebral e transmissão de impulsos nervosos. São os ácidos graxos poli-insaturados (PUFAs), pertencentes às famílias ômega-3. Alterações quantitativas na dieta, em relação ao consumo de PUFAs da família ômega-3 têm chamado bastante atenção tanto para os benefícios causados por sua ingestão quanto aos danos atribuídos ao seu baixo consumo. O consumo destes ácidos graxos pode ser útil também na prevenção e tratamento da inflamação e doenças respiratórias, nas quais a inflamação crônica desempenha papel significativo. Além disso, o baixo consumo de ômega-3 também tem sido relacionado ao tabagismo.Assim como o padrão alimentar, o fumo também pode interferir diretamente nos níveis sanguíneos dessas substâncias, já que o tabagismo pode afetar a síntese e o metabolismo dos ácidos graxos. Desse modo, faz-se importante explorar e compreender os mecanismos desta relação.Objetivo: Estudar a relação dos ácidos graxos poli-insaturados da família ômega-3 com o tabagismo.Métodos: Em delineamento de estudo transversal controlado, foram incluídos pacientes tabagistas (n=50) e não tabagistas (n=50). Os participantes do grupo I foram recrutados através do Serviço de abandono ao Tabagismo do Toronto Western Hospital e do Centre for Addiction and Mental Health – Toronto/Canadá. Esses participantes foram incluídos logo após a primeira consulta médica, quando ainda não tinham realizado modificações no hábito de fumar. O grupo II foi composto por voluntários não fumantes. Todos os participantes completaram o questionário específico para obtenção de dados demográficos e informações sobre seus hábitos de vida. Os pacientes tabagistas responderam também ao Questionário de Fagerstrom para Dependência Nicotínica. Foi coletada amostra de sangue para avaliação do nível sérico de ácidos graxos poli-insaturados.Resultados: Foram incluídos 100 participantes, sendo 50 não tabagistas e 50 tabagistas. Com relação ao consumo alimentar, a ingestão de peixe apresentou diferença significativa entre fumantes e não fumantes. Os não fumantes apresentaram mediana de consumo mensal de 800 (0 – 7740) gramas de peixe, enquanto fumantes consumiam 430 (0 – 2150) gramas por mês (P= ˂0,001). Em relação aos níveis séricos dos PUFAS, houve diferença significativa para o DHA (22:6, n-3), tendo sido nos fumantes de 4,13% (2,33 – 7,73), significativamente menor que a do grupo de não fumantes 4,81% (2,79 – 10,21) , P=0,002.Conclusão: Fumantes consomem significativamente menos peixe (ômega-3), quando comparados a não fumantes. Fumantes apresentam níveis séricos de DHA mais baixos do que não fumantes.

Made available in DSpace on 2015-04-30T14:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000467666-Texto+Completo-0.pdf: 1009580 bytes, checksum: fdf4a9b22505abde150b877e386a5b96 (MD5) Previous issue date: 2015 / During the cycle of life of organisms, the food intake is crucial to maintenance and anticipation of biological events. One of the major events in terms of metabolic costs is reproduction. Indicators of oxidative status may become important tools in conservation biology, in order to evaluate survival and reproduction expectations on organisms, as well as to elucidate the effects of anthropic impacts among populations in their natural environment. Tropidurus catalanensis it is a dark-colored and medium size lizard that can be found in rocky outcrops, and has a day-light habit and territorial behavior. It´s reproductive period goes to September from January, with males defending its harem and females tend to be more sedentary. The objective of the present study was to analyze seasonal variations of the intermediate metabolism, body index and biomarkers of the oxidative status of males and females from a population of Tropidurus catalanensis from Pampa biome, which occurs in Argentina, Brazil and Uruguay. The study was developed in a farm located in the city of Alegrete, RS. The study lasted one year, and it was collected 73 animals by active search and manual capture. It was measured the snout-vent-length (SVL), the body weight and it was taken blood samples by cardiac puncture with heparinized syringes. It was analyzed total proteins, uric acid, glucose, total lipids, triglycerides, total cholesterol and VLDL cholesterol of the blood plasma. On the liver, it was analyzed the levels of total proteins, glycogen, total lipids and triglycerides. On the liver, kidneys and muscle tissue from the lizard´s tale it was analyzes the levels of lipid peroxidation (TBARS) and the activities of the following antioxidant enzymes: superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione S-transferase (GST). It was also measured the hepatosomatic and gonadosomatic index, as well as the abdominal fat. The present results indicate that this lizard has a clear pattern of seasonal variation on its metabolism, its oxidative stress biomarkers and its body indexes. The winter period seems to induce a hypometabolic state mainly in males, and the reproductive period seems to be the biological event that requires the largest energetic demands, especially in females. These costs caused by reproduction may increase the vulnerability of the species to any environmental disturbance. Thus, the present study can be considered important on the description and understanding of the effects of the seasonality on the intermediate metabolism and oxidative status of free-living lizards, providing resources for the conservation of herpetofauna. / Ao longo do ciclo de vida dos organismos, a entrada de nutrientes se faz necessária para a manutenção e antecipação de eventos biológicos. Um dos eventos com maiores custos para o metabolismo é a reprodução. Marcadores do status oxidativo podem tornar-se ferramentas importantes na biologia da conservação para avaliar expectativas de sobrevivência e reprodução nos organismos, bem como elucidar os efeitos de impactos antrópicos em populações em ambiente natural. Tropidurus catalanensis é um lagarto encontrado em afloramentos de rocha, de porte médio e cor escura, com hábito diurno e comportamento territorialista. O período reprodutivo inicia-se em setembro e se encerra em janeiro, onde machos defendem seus haréns e fêmeas tornam-se residentes. O objetivo do presente estudo foi analisar as flutuações sazonais do metabolismo intermediário, de índices corporais e marcadores do status oxidativo de machos e fêmeas de uma população de Tropidurus catalanensis, que habita os campos do Pampa, bioma que abrange os países Argentina, Brasil e Uruguai. O estudo foi desenvolvido em uma área localizada em Alegrete, RS. Foram coletados 73 animais ao longo de um ano, através de busca ativa e captura manual. Houve o levantamento do comprimento rostro-cloacal (CRC), da massa corporal e foram retiradas amostras de sangue através de punção cardíaca com o auxílio de seringas heparinizadas. No plasma foram analisados os níveis de proteínas totais, ácido úrico, glicose, lipídeos totais, triglicerídeos, colesterol total e colesterol VLDL. No fígado foram analisados os níveis de proteínas totais, glicogênio, lipídeos totais e triglicerídeos. Nos tecidos hepático, renal e porção do músculo caudal foram analisados os níveis de lipoperoxidação (TBARS) e a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa S-transferase (GST). Também foram levantados os índices hepatossomático, gonadossomático e de gordura abdominal. Os resultados obtidos revelam que este sáurio apresenta um claro padrão de variação sazonal em seu metabolismo, dos marcadores de estresse oxidativo e nos índices corporais. Os meses de inverno parecem levar a um estado de hipometabolismo principalmente em machos, assim como o período reprodutivo parece ser o evento biológico que exige maior demanda energética, principalmente para as fêmeas. Estes custos ocasionados pela reprodução podem tornar a espécie mais vulnerável a alterações em seu meio ambiente. Sendo assim, o presente trabalho pode ser considerado importante na descrição e entendimento dos efeitos da sazonalidade no metabolismo intermediário e no status oxidativo de lagartos de vida livre, dando subsídios para a conservação da herpetofauna.

Orientador: Cíntia Duarte de Freitas Milagre / Banca: Dulce Helena Siqueira Silva / Banca: André Luis Meleiro Porto / Resumo: A biocatálise consiste no uso de enzimas (microbianas, vegetais ou animais) para catalisar transformações químicas, principalmente em compostos orgânicos. Em geral, as reações enzimáticas apresentam muitos atrativos quando comparadas às respectivas versões químicas clássicas, por utilizarem catalisadores potencialmente quimio-, regio- e estereosseletivos, biodegradáveis, oriundos de fontes renováveis que requerem condições brandas de reação (pH, temperatura e pressão) e solventes ambientalmente amigáveis (água, fluidos supercríticos, líquidos iônicos). Por isso, e associado às pressões de cunho sócio-econômico-ambiental sofridas pelas indústrias para a utilização de processos sustentáveis e mais eficientes, a busca por novos biocatalisadores tem aumentado consideravelmente. As enzimas envolvidas na conversão de nitrilas estão entre as mais utilizadas industrialmente. Além de seu valor sintético, estas enzimas exercem um papel fundamental em termos de proteção ambiental, pois têm sido empregadas com sucesso na biodegradação e biorremediação de áreas contaminadas com organonitrilas de origem antropogênica. Assim, neste trabalho realizou-se a prospecção de micro-organismos da biodiversidade brasileira quanto à presença de enzimas envolvidas no metabolismo de nitrilas, mais especificamente nitrilases (Nase), nitrila-hidratases (NHase), amidases e as hidroxinitrila liases (HNLase) através de ensaios colorimétricos. Nesse estudo foram encontrados 1 hit positivo para nitrila-hidratase/amidase, 8 para nitrilases e 3 micro-organismos com sistema enzimático indefinido dentre 29 micro-organismos analisados. Para a enzima hidroxinitrila liase, foram avaliados 76 micro-organismos e foram encontrados 27 hits positivos. Estes resultados foram confirmados por técnicas cromatográficas e espectrométricas. Os micro-organismos positivos das triagens colorimétricas foram... / Abstract: Biocatalysis is the use of enzymes (microbial, plant or animal) to catalyze chemical transformations, primarily of organic compounds. Generally, enzymatic reactions are much more attractive than the classical chemical alternatives, as they use catalysts that are potentially chemo-, region- and stereoselective, biodegradable, which come from renewable sources and that require mild reaction conditions in terms of pH, temperature and pressure and the use of environmentally friendly solvents (water, supercritical fluids, ionic liquids). Therefore and associated to the socioeconomic and environmental pressures exerted on industries to use sustainable and more efficient processes, the search for new biocatalysts has increased considerably. Nitriles converting enzymes are among the most widely ones used industrially. In addition to their synthetic value, these enzymes play a key role in protecting the environmental as they have been successfully used in the biodegradation and bioremediation of areas contaminated by man-made organic nitriles. Thus, herein we intend to investigate microorganisms from Brazilian biodiversity in terms of enzymes involved in the metabolism of nitriles, more specifically nitrilases (Nase), nitrile hydratase (NHase), amidases and hydroxynitrile lyase (HNLase) through colorimetric assays. It was found 1 positive hit for nitrile hydratase/amidase, 8 for nitrilases and 3 microorganisms with undefined enzymatic system within the 29 evaluated microorganisms. Regarding the enzyme hydroxinitrile lyase, 76 microorganisms were evaluated and 27 positive hits were found. Those colorimetric assays were confirmed through chromatographic and spectrometrically techniques. The positive hits found in the colorimetric assay were applied in the study of biodegradation of Totril® herbicide. These reactions were monitored by HPLC-MS/MS and there were found 5 biodegradation products... / Mestre

A tese investigou o uso de uma ferramenta computacional para avaliar a dinâmica espaço-temporal do metabolismo em ecossistemas aquáticos onde a hidrodinâmica possui papel de destaque na estruturação das comunidades planctônicas. A modelagem matemática foi realizada utilizando o modelo IPH-ECO, uma ferramenta computacional complexa capaz de integrar processos físicos, químicos e biológicos em três dimensões. O trabalho foi dividido em quatro capítulos principais, tendo como base os processos físicos e biológicos que influenciam as estimativas de metabolismo (Capítulos #02 e #03) e melhorias nos métodos numéricos utilizados no modelo IPH-ECO (Capítulos #04 e #05). Os primeiros dois capítulos apresentam o desenvolvimento e aplicação de um algoritmo computacional capaz de quantificar as estimativas de metabolismo aquático baseado (em termos de Produção Primária Bruta - GPP, Respiração do ecossistema - R e Produção Líquida do Ecossistema - NEP = GPP - R) em processos biológicos individuais que influenciam o balanço de oxigênio dissolvido em ecossistemas aquáticos (e.g., respiração de zooplâncton, produção primária de macrófitas aquáticas). A implementação deste algoritmo no modelo IPH-ECO permitiu quantificar as estimativas de metabolismo aquático na Lagoa Mangueira, sul do Brasil, avaliando a importância relativa de diferentes processos individuais e o efeito da hidrodinâmica sobre os processos que compõem o metabolismo da lagoa. O metabolismo aquático da Lagoa Mangueira apresentou um gradiente espacial com maiores valores na região Litorânea e menores na região Pelágica. Além da heterogeneidade espacial, foi possível observar uma heterogeneidade temporal, com valores de produção primária mais elevados durante o verão e primavera e menores durante o inverno e outono. Esta heterogeneidade espacial e temporal acarreta em alterações no estado trófico (autotrófico - NEP positivo ou heterotrófico - NEP negativo) da lagoa, dependendo do local sendo avaliado (zona litorânea ou zona pelágica) e da época do ano. A simulação de diferentes cenários de vento (cinco no total) demonstraram que os padrões de circulação da água podem alterar a dinâmica das estimativas de metabolismo na Lagoa Mangueira, alterando a forma como o sistema é classificado (autotrofia vs. heterotrofia) e influenciando os diferentes processos biológicos que compõem estas estimativas. Os Capítulos #04 e #05 apresentam o desenvolvimento de um novo esquema numérico visando auxiliar na simulação de problemas de qualidade de água. O novo esquema é baseado no método dos Volumes Finitos e permite a integração numérica de equações de transporte utilizando um passo de tempo localizado, calculado a partir da condição de estabilidade de Courant-Friedrich-Lewy (condição CFL). A nova solução numérica é diretamente acoplada a um modelo hidrodinâmico tridimensional em grades triangulares não-estruturadas (e.g, modelo UnTRIM), que utiliza uma solução numérica semi-implícita (Crank-Nicholson) baseada em diferenças finitas e volumes finitos. Diferentes testes clássicos e idealizados são simulados e é realizada uma comparação entre o método com esquema numérico localizado (LTS - Local Time Stepping) e o método tradicional (GTS - Global Time Stepping). Ambos os métodos se mostraram conservativos considerando uma, duas e três dimensões, e ainda foi respeitada uma condição de estabilidade baseada nos valores máximos e mínimos sendo transportados (i.e., não são criados novos valores máximos nem mínimos). Os métodos também foram avaliados de forma acoplada com escoamentos a superfície livre, levando em conta substâncias conservativas e não-conservativas (e.g., balanço de temperatura na água), assim como situações onde a hidrodinâmica é controlada por vento (forte mistura vertical e horizontal) e onde a hidrodinâmica é controlada por um gradiente de pressão (e.g., maré). Além disso, situações onde a secagem e inundação de células computacionais ocorrem foram testadas e os métodos se mostraram estáveis e conservativos. O esquema numérico LTS se mostrou mais rápido do ponto de vista computacional, exigindo menos tempo de simulação em praticamente todos os testes realizados. Além disso, o esquema mostrou resultados similares ao obtidos utilizando o esquema GTS tradicional. Os testes mostraram que a eficiência do esquema LTS é maior quando ocorre a combinação de altas velocidades e pequenos elementos (alta restrição dada pela condição CFL), como a simulação da interface entre rios e lagos, entradas de água rápida (e.g., tromba d’água, Dam-Break) e estuários (efeito de maré). / This thesis investigated the use of a mathematical model to evaluate the space-time dynamics of aquatic metabolism in ecossystems where hydrodynamics plays a key role in structuring the planktonic community. The mathematical model used was the IPH-ECO model, a complex tridimensional model capable of integrating physical, chemical, and biological processes in aquatic environments. The thesis was divided into four main chapters with focus in studying the biological processes and aquatic metabolism estimates (Chapters #2 and #3), and also the improvement of numerical methods used in the IPH-ECO model (Chapters #4 and #5). The first two chapters show the development and application of a computational algorithm capable of quantifying the aquatic metabolism estimates (in terms of Gross Primary Production - GPP, Ecosystem Respiration - R, and Net Ecosystem Production - NEP = GPP-R) based on individual biological processes affecting the dissolved oxygen budget in aquatic ecosystems (e.g., zooplankton respiration, aquatic macrophyte primary production). The numerical algorithm implemented on the IPH-ECO model allowed the quantification of aquatic metabolism estimates (GPP, R, and NEP) at Lake Mangueira, South of Brazil, and the evaluation of the relative importance of different individual processes and how the lake hydrodynamic can change the complex dynamics of the biological processes comprising the lake metabolism estimates. Lake Mangueira’s metabolism estimations showed a well-marked spatial gradient with higher values observed in the littoral zone and lower values observed in the pelagic zone. Besides the spatial heterogeneity, it was also possible to notice a strong seasonal heterogeneity, with increased values of GPP and R during summer and spring and lower values during winter and autumn. This space-time heterogeneity leads to a switching in the trophic state of the lake (autotrophic - Positive NEP or heteotrophic - Negative NEP), depending on the site being evaluated (littoral or pelagic) and also the time of the year being assessed. The simulation of different wind scenarios (a total of five) showed that the water circulation patterns can change the metabolism estimates dynamics in Lake Mangueira, changing the system trophic status (net autotrophy v.s. net heterotrophy) e also affecting the dynamics of individual biological processes composing the metabolism estimates. Chapters #4 and #5 show the development of a new numerical scheme capable of accelerate water quality simulations. The new numerical method is based on a Finite Volume framework and allows for numerical integration of scalar transport equations using a local time step, chosen based on the Courant-Friedrich-Lewy stability criteria (the CFL condition). This new solution is directly linked to a tridimensional hydrodynamic model on triangular unstructured mesh (e.g., UnTRIm model), using a semi-implicit solution based on finite differences and finite volume. Different classical and idealized test-cases were simulated and the results from using the new Local Time Stepping (LTS) numerical method is compared against the usage of a traditional Global Time Stepping method (GTS). Both implemented methods showed precise mass conservation in one, two, and three dimensions, moreover, a discrete max-min property was observed in all simulations (i.e., no new maximum nor minimum was created). The methods were also tested when the coupling with hydrodynamic models of free-surface flows is simulated, accounting both conservative (e.g., Salt) and non-conservative substances (e.g., water temperature). The idealized coupled test-cases accounted for situations where hydrodynamics is controled by the wind (strong vertical and horizontal mixing), and situations where hydrodynamics is driven by pressure gradients (e.g., tidal currents). Furthermore, situations where an intense wet- and dry-ing of computational cells is observed was tested and the methods showed stability and precise mass conservation. In a general manner, the new LTS scheme was faster from a computational point-of-view, requiring less simulation time in praticaly all tests. In addition, the new scheme presented concentration fields similar to the ones computed by a traditional GLS algorithm. Our findings suggested that the efficiency of the LTS algorithm is increased when a combination of high velocities and small polygons is observed (elevated CFL stability restriction), such as the simulation of the interface between rivers and lakes, fast water inflow (e.g., Dam-Break), and estuaries (Tidal effect).