Protein restriction during rodent pregnancy is a well-established model of developmental programming. Although the Southampton low-protein diet model of developmental programming has been accepted to produce hypertensive offspring, the mechanism of this programming remains unclear. Currently the effects of protein restriction in the Southampton low-protein diet are confounded by a relative elevation of the amino acid methionine. The aim of this project was thus to clarify the roles of protein reduction and methionine elevation within this model, especially within the context of amino acid and one-carbon metabolism. Pregnant Wistar rats were fed casein-based diets ad libitum varying in casein (18% or 9%) and methionine content (0.5% or 1.0%) from day 0 through 20 of pregnancy. Two diets exactly replicated the Southampton control and low-protein diets (Con: 18% casein, 0.5% methionine; LP: 9% casein, 0.5% methionine), while a third low-protein high-methionine diet (LP-MET: 9% casein, 1.0% methionine) was employed as a positive control for methionine stress. On day 20 of gestation dams were sacrificed and the feto-placental unit was excised; maternal and fetal blood was collected for HPLC analysis of free amino acids. Maternal plasma was also analyzed for homocysteine content using a spectrophotometric-based enzyme assay. Diet did not affect maternal weight gain, food consumption, litter size or fetal weight. In dams and fetuses, methionine was significantly elevated in both low-protein groups. Maternal homocysteine was significantly elevated only in dams fed the low-protein high-methionine diet. Reductions in maternal serine, proline and glycine levels also occurred in dams fed the low-protein high-methionine diet; fetuses of these dams had significantly reduced levels of all three branch chain amino acids (leucine, isoleucine and valine). Both low-protein diets resulted in drastic reductions in circulating threonine levels in dams and fetuses. Thus, ingestion of low-protein diets with a relative (0.5%) or overt excess (1.0%) of methionine appears to disrupt one-carbon metabolism at the level of homocysteine remethylation to methionine. This may place strain on the folate cycle, as may be indicated by the reduced levels of threonine, serine and glycine. Further testing is necessary to clarify the extent to which folate stores are being utilized for homocysteine remethylation. Increased competition for placental amino acid transport may explain the alternations in circulating free fetal amino acids. Further investigations into levels of other one-carbon metabolites in dams and fetuses are necessary to fully characterize the effect of low-protein high-methionine diets, particularly within the context of the Southampton model of developmental programming.

Thesis (Ph. D.)--Oregon State University, 2008. / Includes bibliographical references. Also available online (PDF file) by a subscription to the set or by purchasing the individual file.

Thesis (Ph. D.)--Oregon State University, 2008. / Includes bibliographical references.

Orientador: Nilva Kazue Sakomura / Banca: Paulo Borges Rodrigues / Banca: Nei André Arruda Barbosa / Banca: Izabelle Auxiliadora Molina de Almeida Teixeira / Banca: Antonio Sergio Ferraudo / Resumo: Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar as respostas de frangos de corte às ingestões de metionina + cistina (MC) e treonina (THR). No primeiro estudo foram avaliadas as respostas de frangos de corte às ingestões de MC e THR. Apesar das diferenças nas repostas, foi determinada uma única eficiência de utilização dos aminoácidos para ambos os sexos, sendo 0,56 para MC e 0,73 para THR. O consumo estimado para ótima conversão alimentar foi 231 e 524 mg MC/d nas fases inicial e de crescimento, respectivamente, para ambos os sexos, e 923 e 1053 mg MC/d para fêmeas e machos, respectivamente, para a fase de terminação. Para THR, o consumo estimado foi de 184, 612 e 823 mg/d para as fases inicial, de crescimento e terminação, respectivamente, para ambos os sexos. No segundo estudo foi avaliado o impacto de ambos aminoácidos na eficiência de utilização e excreção de nitrogênio. Da mesma maneira que no primeiro estudo, foi determinada uma única eficiência de utilização dos aminoácidos para deposição de proteína para ambos os sexos, sendo 0,60 para MC e 0,59 para THR. Com relação à excreção de nitrogênio, ela aumenta exponencialmente com o aumento do consumo dos aminoácidos, sendo que a redução de uma unidade no consumo de MC ou THR acarretará na redução de 0,5% do nitrogênio excretado. Um terceiro estudo foi realizado para determinar as exigências de MC e THR para mantença e crescimento de frangos de corte e estimar o consumo ótimo econômico para máximo retorno em diferentes cenários. As exigências de MC e THR para crescimento foram 6 e 7 mg MC/g d de ganho, para as fases inicial e de crescimento, respectivamente, para ambos os sexos, e 8 e 9 mg MC/g d de ganho, para fêmeas e machos, respectivamente na fase de terminação; e 9 mg THR/g d de ganho, para ambos os sexos na fase inicial, e 8 e 9 mg THR/g d de ganho, para fêmeas e machos, respectivamente, nas fases de crescimento e terminação... / Abstract: The aim of this study was to evaluate the responses of broiler chickens to methionine + cysteine (MC) and threonine (THR) intake. In the first study were evaluated the responses of broiler chickens to MC and THR intake. The efficiency of utilisation of the studied amino acids was calculated through linear regression between amino acid deposition and intake, to each phase and each sex. Although the difference in responses, it was determined only one efficiency for both sexes, being 0.56 to MC and 0.73 to THR. The intake estimated for optimal feed conversion was 231 and 524 mg MC/d to initial and grower phases, respectively, for both sexes, and 923 and 1053 mg MC/d to females and males, respectively, in finisher phase. For THR, the estimated intake was 184, 612 and 823 mg/d for initial, grower and finisher phases, respectively, to both sexes. In the second study were evaluated the impact of both amino acids on efficiency of utilisation and nitrogen excretion. In the same way as in the first study, it was determined only one efficiency for both sexes, being 0.60 to MC and 0.59 to THR. Regarding the nitrogen excretion, it increases exponentially with the increase of amino acid intake, being that reducing one unit of MC or THR intake leads to a reduction of 0.5% of nitrogen excretion. A third study was conducted to determine MC and THR requirements for maintenance and growth of broilers, and to estimate the optimum economic intake to maximum profit under different scenarious. MC and THR requirements for growth were estimated as 6 and 7 mg MC/g d of gain, to initial and grower phases, respectively, for both sexes and 8 and 9 mg MC/g d of gain, to females and males, respectively, to finisher phase; and 9 mg THR/g d of gain, for both sexes in initial phase, and 8 and 9 mg THR/g d of gain, to females and males, respectively, in grower and finisher phases... / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-16Bitstream added on 2014-06-13T21:05:20Z : No. of bitstreams: 1 000751184.pdf: 1658062 bytes, checksum: 06be9e862d27048419ce2b41c274e54f (MD5) / Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar as respostas de frangos de corte às ingestões de metionina + cistina (MC) e treonina (THR). No primeiro estudo foram avaliadas as respostas de frangos de corte às ingestões de MC e THR. Apesar das diferenças nas repostas, foi determinada uma única eficiência de utilização dos aminoácidos para ambos os sexos, sendo 0,56 para MC e 0,73 para THR. O consumo estimado para ótima conversão alimentar foi 231 e 524 mg MC/d nas fases inicial e de crescimento, respectivamente, para ambos os sexos, e 923 e 1053 mg MC/d para fêmeas e machos, respectivamente, para a fase de terminação. Para THR, o consumo estimado foi de 184, 612 e 823 mg/d para as fases inicial, de crescimento e terminação, respectivamente, para ambos os sexos. No segundo estudo foi avaliado o impacto de ambos aminoácidos na eficiência de utilização e excreção de nitrogênio. Da mesma maneira que no primeiro estudo, foi determinada uma única eficiência de utilização dos aminoácidos para deposição de proteína para ambos os sexos, sendo 0,60 para MC e 0,59 para THR. Com relação à excreção de nitrogênio, ela aumenta exponencialmente com o aumento do consumo dos aminoácidos, sendo que a redução de uma unidade no consumo de MC ou THR acarretará na redução de 0,5% do nitrogênio excretado. Um terceiro estudo foi realizado para determinar as exigências de MC e THR para mantença e crescimento de frangos de corte e estimar o consumo ótimo econômico para máximo retorno em diferentes cenários. As exigências de MC e THR para crescimento foram 6 e 7 mg MC/g d de ganho, para as fases inicial e de crescimento, respectivamente, para ambos os sexos, e 8 e 9 mg MC/g d de ganho, para fêmeas e machos, respectivamente na fase de terminação; e 9 mg THR/g d de ganho, para ambos os sexos na fase inicial, e 8 e 9 mg THR/g d de ganho, para fêmeas e machos, respectivamente, nas fases de crescimento e terminação... / The aim of this study was to evaluate the responses of broiler chickens to methionine + cysteine (MC) and threonine (THR) intake. In the first study were evaluated the responses of broiler chickens to MC and THR intake. The efficiency of utilisation of the studied amino acids was calculated through linear regression between amino acid deposition and intake, to each phase and each sex. Although the difference in responses, it was determined only one efficiency for both sexes, being 0.56 to MC and 0.73 to THR. The intake estimated for optimal feed conversion was 231 and 524 mg MC/d to initial and grower phases, respectively, for both sexes, and 923 and 1053 mg MC/d to females and males, respectively, in finisher phase. For THR, the estimated intake was 184, 612 and 823 mg/d for initial, grower and finisher phases, respectively, to both sexes. In the second study were evaluated the impact of both amino acids on efficiency of utilisation and nitrogen excretion. In the same way as in the first study, it was determined only one efficiency for both sexes, being 0.60 to MC and 0.59 to THR. Regarding the nitrogen excretion, it increases exponentially with the increase of amino acid intake, being that reducing one unit of MC or THR intake leads to a reduction of 0.5% of nitrogen excretion. A third study was conducted to determine MC and THR requirements for maintenance and growth of broilers, and to estimate the optimum economic intake to maximum profit under different scenarious. MC and THR requirements for growth were estimated as 6 and 7 mg MC/g d of gain, to initial and grower phases, respectively, for both sexes and 8 and 9 mg MC/g d of gain, to females and males, respectively, to finisher phase; and 9 mg THR/g d of gain, for both sexes in initial phase, and 8 and 9 mg THR/g d of gain, to females and males, respectively, in grower and finisher phases...

Kim, Straub, and Keyes introduced the statistical temperature molecular dynamics (STMD) algorithm to overcome broken ergodicity by sampling a non­-Boltzmann flat energy histogram as noted in Kim, Straub, and Keyes, Phys. Rev. Lett. 97: 050601 (2007). Canonical averages are calculated via reweighting to the desired temperature. While STMD is promising, its application has been almost entirely to simple or model systems. In this dissertation the implementation of STMD into the biosimulation package CHARMM is used to simulate the methionine enkephalin pentamer peptide with a methione terminal cap in a droplet of CHARMM TIP3P water molecules. Chain thermodynamics is analyzed from the novel perspective of the statistical temperature as a function of potential energy, $TS(U), automatically generated by STMD. Both the minimum in the slope of $TS(U), and the peak in the heat capacity as a function of temperature, calculated via reweighting, indicate a collapse transition at Tθ ≈ 253K. Distributions of dihedral angles are obtained as a function of temperature. Rotamer regions found in the literature are reproduced, along with unique regions not found previously, including with advanced algorithms, indicating the power of STMD enhanced sampling.

Nosso conhecimento de nutrição em avicultura é relativamente maduro, incluindo uma completa lista de exigência de nutrientes, o estabelecimento dos níveis mínimos de cada nutriente necessários para uma máxima produtividade e os níveis e a biodisponibilidade desses nutrientes, contidos nas matérias-primas utilizadas no fábrico das rações. No entanto, não sabemos se os níveis adequados de nutrientes para um ótimo crescimento, em animais saudáveis, são adequados para uma ótima resposta imune ou imunocompetência durante um desafio infeccioso. Um dos mecanismos através dos quais a nutrição interfere na imunidade é a regulação pela disponibilidade de substrato, sendo estabelecido pelo fornecimento de nutrientes necessários para uma resposta imune. Um dos exemplos implicados nesse grupo são os aminoácidos e, dentre esses, a metionina e a arginina. A metionina é importante para a síntese protéica, para a formação de glutationa e poliaminas e é a principal fonte doadora de grupos metila para a formação do DNA. A arginina é importante para a produção de óxido nítrico nos macrófagos. O óxido nítrico tem ação bactericida, cumprindo importante papel na atividade citotóxica celular. Este trabalho teve como objetivo verificar se níveis de metionina e arginina usualmente utilizados na indústria avícola influenciam a resposta imune de frangos de corte submetidos a estímulos imunológicos. O primeiro experimento avaliou a influência da metionia, expressa em aminoácidos sulfurados totais (AAS). Na fase inicial de criação (1 a 21 dias) foram utilizados 0,72; 0,82 e 0,92% de AAS e na fase final (22 a 42 dias) 0,65; 0,75 e 0,85% de AAS. Os estímulos empregados nesse experimento foram as vacinas comumente utilizadas na indústria avícola, micobacterium avium inativado e tuberculina aviária. Como resultado tivemos que os níveis de AAS testados não influenciaram a resposta imune. Porém, as vacinas realizadas prejudicaram o desempenho dos frangos até os 21 dias de idade. De 1 a 42 dias de criação, houve uma interação entre os estímulos e os níveis de AAS, onde o maior nível de AAS do grupo não estimulado mostrou melhor ganho de peso. O segundo experimento avaliou a influência de diferentes níveis de metionina (0,31; 0,51 e 0,66% de 1 a 21 dias e 0,29; 0,49 e 0,64% de 22 a 42 dias de criação) e arginina (1,33 e 1,83% de 1 a 21 dias - 1,14 e 1,64% de 22 a 42 dias) sobre a resposta imune e sobre o desempenho de frangos de corte. O programa de estímulos foram vacinas comumente utilizadas na indústria avícola, eritrócito de carneiro a 10%, micobacterium avium inativado e tuberculina aviária. Como resultado desse experimento tivemos que os níveis de arginina testados não influenciaram o desempenho nem a resposta imune das aves, e em relação a metionina, não houve influência sobre a resposta imune humoral, mas o nível intermediário de metionina obteve melhor resposta celular. Além disso, as vacinas realizadas no primeiro dia prejudicaram o desempenho dos frangos até os 21 dias de idade. Com base nos dois estudos é possível concluir que os níveis de metionina e arginina utilizados atualmente na nutrição de frangos de corte, podem ser adequados para atender a demanda do sistema imune. Em termos de desempenho, os níveis de metionina (AAS) utilizados na agroindústria, podem ser aumentados, aliados a um bom programa sanitário. Além disso pode-se observar que os programas de vacinação, embora necessários, certamente interferem negativamente no desempenho das aves. / Our knowledge of nutrition of poultry and livestock is relatively mature, including a very complete listing of the required nutrients, a quantitative accounting of the minimal level of each nutrient that is needed to maximize production characteristics, and the levels and bioavailabilities of the essential nutrients supplied by feedstuffs. However, it is not known if the requirement values that maximize productivity in healthy, unchallenged animals are optimal for immunocompetence and disease resistance. The regulation by substract availability (diet nutrients) is one of mechanisms trough of witch nutrition interferes on immune response. Amino acids like methionine and arginine are two examples of this. Methionine is important for protein synthesis, glutathione and polyamines production and is the principal source of metil groups to DNA formation. Arginine is important to nitric oxide production by macrophages. Nitric oxide has bactericide action, playing important role in cellular citotoxic activity. This study aim to evaluate the influence of supplementation at different methionine and arginine levels on performance and the immune response in broiler chickens immunologically stimuli. First experiment evaluated methionine (as sulfur amino acids – SAA). In initial fase (1 to 21 days) the levels tested were 0.72, 0.82 and 0.92% and final fase (22 to 42 days) the levels were 0.65, 0.75 and 0.85%. The stimuli program was constituted of vaccines routinely adopted in large-scale bird husbandry, inactivated Mycobacterium avium and avian tuberculin. As results SAA levels tested not influenced immune response. Yet, vaccines administered impaired bird performance upon the 21st day of age. In total period an interaction between immunological stimuli and SAA levels was observed, at this the greatest level of ASS in no-stimulated group showed better weight gain. The second experiment tested the influence of methionine levels (0.31, 0.51 and 0.66% in initial phase and 0.29, 0.49 and 0.64% in final phase) and arginine levels (1.33 and 1.83% in initial phase and 1.14 and 1.64% in final phase) on bird performance and immune response. The stimuli program was vaccines routinely adopted in large-scale bird husbandry, inactivated Mycobacterium avium, Sheep Red Blood Cells 10% (SRBC), and avian tuberculin. It was observed that arginine levels tested influenced neither bird performance nor immune response. To methionine, no effect was observed on humoral immune response, however the intermediate methionine level caused better immune cellular response. Moreover, the vaccines administered on the first day impaired bird performance upon the 21st day of age. Based on these two experiments results it’s possible to conclude that methionine and arginine levels here tested witch are similar of those used on current poultry nutrition could be adequate to attend immune system requirements. To performance this practical levels of methionine could be increased if a god sanity program is used. Moreover, it’s possible to see that vaccination programs are necessary but certainly interfere on bird performance in a negative way.

Este estudo avaliou o efeito de fontes e níveis de suplementação de selênio (Se) em dietas de aves reprodutoras pesadas sobre produção de ovo e a concentração de Se no conteúdo total do ovo. Foram utilizadas 50 reprodutoras Cobb 500 de 22 semanas, alojadas individualmente e alimentadas com dieta basal sem a suplementação de Se por três semanas. Após as aves receberam cinco tratamentos dietéticos com 10 repetições de uma ave cada, sendo compostos por selenito de sódio (inorgânico; Na2SeO3, 45% Se) e Zn-LSe- metionina (orgânico; ZnSeMet, 0,1% Se), como segue: T1- 0,15% inorgânico; T2- 0,30% inorgânico; T3- 0,15% orgânico; T4- 0,30% orgânico; T5- 0,15% inorgânico e 0,15% orgânico. Avaliações foram realizadas em dois períodos de 4 semanas. A produção de ovo e o peso do ovo foram diariamente registrados e a gravidade específica foi medida duas vezes por semana até o final do estudo. No primeiro período os animais alimentados com 0,30 ppm de Se orgânico apresentaram maior percentual de produção de ovo (P < 0,05), sendo que, no segundo período, nenhuma diferença foi observada entre os tratamentos (P > 0,05). As avaliações entre os períodos apresentaram que o peso do ovo não foi diferente (P > 0,05), sendo que a gravidade específica foi menor no segundo período (P < 0,05) e a concentração de Se no ovo aumentou com o tempo de suplementação (P < 0,05), independentemente da fonte de Se suplementada. A comparação dos tratamentos que continham apenas uma única fonte de Se demonstrou que a concentração de Se no ovo foi maior com a suplementação do maior nível de ZnSeMet (P < 0,05). Entretanto, a suplementação com a combinação das fontes (Na2SeO3 e ZnSeMet) produziu similares concentrações de Se no ovo. O aumentou da dose de selenito de sódio de 0,15 para 0,30 ppm não foi acompanhado por um aumento da deposição de Se no ovo. / This study evaluated effects of sources and levels of Se in broiler breeder diets on egg production and Se concentration in eggs. Fifty Cobb 500 hens 22 wks of age were individually placed in steel cages and fed a basal diet without Se supplementation for 3 wks. Birds were then provided five dietary treatments with 10 replicates of one individual hen, which had dietary selenium supplied from sodium selenite (inorganic; Na2SeO3, 45% Se) and/or from Zn-LSe- methionine (organic; ZnSeMet, 0.1% Se) as follow: T1- 0.15% Se from Na2SeO3; T2- 0.30% Se from Na2SeO3; T3- 0.15% Se from ZnSeMet; T4- 0.3ç0% Se from ZnSeMet; T5- 0.15% Se from Na2SeO3 + 0.15% Se from ZnSeMet. Evaluations were conducted in two periods of 4 wks each. Experimental diets were prepared through the supplementation of corn-soybean meal diets. Egg production and egg weight were recorded daily, whereas specific gravity was measured twice a wk towards the end of the study. In the first period, the hens fed 0.30 ppm of organic Se produced more eggs (P < 0.05) whereas no difference (P > 0.05) in egg production was found in the second period. Period evaluations showed that egg weight was not different (P > 0.05), whereas specific gravity decreased (P < 0.05) and Se concentration in eggs increased (P < 0.05) in the second period, regardless of Se source. The comparison between treatments with single Se sources demonstrated that the concentration of Se in eggs was greater with the highest level of ZnSeMet (P <0.05) and, the supplementation of a combination of sources (Na2SeO3 and ZnSeMet) produced similar concentrations of Se in the egg (P <0.05). However, increasing the dose of sodium selenite from 0.15 to 0.30 ppm was not accompanied by increased deposition of Se in the egg.

GUSMÃO, Gustavo Oliveira de Meira. Estudo das propriedades vibracionais do aminoácido DL-metionina por Espectroscopia Raman. 2014. 87 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-10-31T21:05:15Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_gomgusmao.pdf: 3607583 bytes, checksum: 0a291595482cfd3c0bfa53179df9d6cf (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-10-31T21:06:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_gomgusmao.pdf: 3607583 bytes, checksum: 0a291595482cfd3c0bfa53179df9d6cf (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-31T21:06:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_gomgusmao.pdf: 3607583 bytes, checksum: 0a291595482cfd3c0bfa53179df9d6cf (MD5) Previous issue date: 2014 / In this work, DL-methionine crystals (C5H11NO2S) are investigated by Raman spectroscopy varying the thermodynamic parameters temperature and pressure. Raman scattering measurements were performed on DL-methionine amino acid (C5H11NO2S) in the form at room temperature in the spectral region between 40 and 3200 cm-1. Subsequently the vibrational modes and wave numbers of the isolated methionine molecule through density functional theory (DFT) calculations were computed by implementing the exchange-correlation functional B3LYP and the basis set of 6-31 G (d, p) with the aid the Gaussian 03. The computational calculations reproduced the characteristics of the material in good agreement with the experimental spectrum. Based on this agreement, it was possible to associate the observed wave numbers with atomic displacements in the molecules. Also for the molecule of DL-methionine calculations distribution of potential energy PED were performed, allowing classifying eigenmodes with greater precision and confront those that have been reported in the literature. Measurements of Raman scattering in the crystal of DL-methionine in the spectral region between 50 cm-1 and 3200 cm-1 were performed from room temperature to the temperature of 10 K. In the spectra, no significant changes were observed, only temperature effects associated with decreasing anharmonicity. In the Raman spectroscopy experiments varying the temperature between 298 K and 443 K, it was found that the crystal of DL-methionine has undergone a structural phase transition at around 338 K, which were detected in the Raman spectra through the changes exhibited by the peaks associated with vibrations mainly attributed to carboxyl (CO2-), NH3+ group, CS and CC bonds and CH2 and CH3 groups. The analysis of the Raman spectra obtained after returning to room temperature revealed the crystal DL-methionine retrieves the beta phase. The experiment of thermal analysis confirms the structural phase transition suggested by Raman spectroscopy experiments at high temperatures. Raman scattering as a function of hydrostatic pressure measurements were done in the DL-methionine crystal. The experiments were performed in the spectral range between 50 cm-1 and 1200 cm-1 compressing the sample from atmospheric pressure up to the pressure of 5.1 GPa and then decompressing it to atmospheric pressure. Changes related to the vibrations of the CO2- and NH3+ units and external modes changes show that the crystal undergoes a structural phase transition at 1.5 GPa involving some of the hydrogen bonds. The results of the decompression show that the phase transition is reversible. / Neste trabalho, cristais de DL-metionina (C5H11NO2S) são investigados através de espectroscopia vibracional variando-se os parâmetros termodinâmicos temperatura e pressão. Medidas de espalhamento Raman foram realizadas no aminoácido DL-metionina (C5H11NO2S) na forma à temperatura ambiente na região espectral entre 40 e 3200 cm-1. Posteriormente foram computados os modos vibracionais e os números de onda da molécula isolada da DL-metionina na forma (C5H11NO2S) através de cálculos de teoria do funcional de densidade (DFT), implementando o funcional de troca e correlação B3LYP e a função de base 6-31 G(d,p) com o auxílio do programa Gaussian 03. Os cálculos computacionais reproduziram as características do material em boa concordância com o espectro experimental. Com base neste acordo, foi possível associar os números de onda observados aos deslocamentos atômicos nas moléculas. Ainda para a molécula de DL-metionina foram realizados cálculos de distribuição de energia potencial PED, o que possibilitou classificar os modos normais de vibração com maior precisão e confrontar com as que foram reportadas na literatura. Foram realizadas medidas de espalhamento Raman no cristal de DL-metionina na região espectral entre 50 cm-1 e 3200 cm-1 desde a temperatura ambiente até a temperatura de 10 K. Nos espectros não foram observadas mudanças significativas, apenas redução dos efeitos de anarmonicidade que se refletiu na mudança de intensidades e larguras de linha. Nos experimentos de espectroscopia Raman variando a temperatura entre 298 K e 443 K, verificou-se que o cristal de DL-metionina sofreu uma transição de fase estrutural em torno de 338 K, as quais foram detectadas no espectro Raman através das mudanças nos picos associados principalmente às vibrações atribuídas ao grupo carboxila (CO2-), e ao grupo anino NH3+, e à ligações CS e CSC e grupos CH2 e CH3. A análise dos espectros Raman obtidos após o retorno a temperatura ambiente revelaram que o cristal de DL-metionina recupera a fase inicial. O experimento de análise térmica confirmou a transição de fase estrutural sugerida pelos experimentos de espectroscopia Raman a altas temperaturas. Medidas de espalhamento Raman em função da pressão hidrostática foram realizadas no cristal de DL-metionina. Os experimentos foram feitos no intervalo espectral entre 50 cm-1 e 1200 cm-1 comprimindo a amostra desde a pressão atmosférica até a pressão de 5,1 GPa e em seguida descomprimindo-a até a pressão atmosférica através do uso de uma célula de pressão a extremos de diamante. Mudanças observadas nos modos externos e em modos relacionados às vibrações das unidades CO2 e NH3+ evidenciaram que o cristal sofre uma transição de fase estrutural em 1,5 GPa, envolvendo ligações de hidrogênio. Os resultados obtidos na descompressão da amostra mostraram que a transição de fase é reversível.

GUSMÃO, Gustavo Oliveira de Meira. Estudo das propriedades vibracionais do aminoácido DL-metionina por espectroscopia Raman. 2014. 87 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-15T21:42:10Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_gomgusmao.pdf: 3607583 bytes, checksum: 0a291595482cfd3c0bfa53179df9d6cf (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-20T20:53:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_gomgusmao.pdf: 3607583 bytes, checksum: 0a291595482cfd3c0bfa53179df9d6cf (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-20T20:53:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_gomgusmao.pdf: 3607583 bytes, checksum: 0a291595482cfd3c0bfa53179df9d6cf (MD5) Previous issue date: 2014 / In this work, DL-methionine crystals (C5H11NO2S) are investigated by Raman spectroscopy varying the thermodynamic parameters temperature and pressure. Raman scattering measurements were performed on DL-methionine amino acid (C5H11NO2S) in the form at room temperature in the spectral region between 40 and 3200 cm-1. Subsequently the vibrational modes and wave numbers of the isolated methionine molecule through density functional theory (DFT) calculations were computed by implementing the exchange-correlation functional B3LYP and the basis set of 6-31 G (d, p) with the aid the Gaussian 03. The computational calculations reproduced the characteristics of the material in good agreement with the experimental spectrum. Based on this agreement, it was possible to associate the observed wave numbers with atomic displacements in the molecules. Also for the molecule of DL-methionine calculations distribution of potential energy PED were performed, allowing classifying eigenmodes with greater precision and confront those that have been reported in the literature. Measurements of Raman scattering in the crystal of DL-methionine in the spectral region between 50 cm-1 and 3200 cm-1 were performed from room temperature to the temperature of 10 K. In the spectra, no significant changes were observed, only temperature effects associated with decreasing anharmonicity. In the Raman spectroscopy experiments varying the temperature between 298 K and 443 K, it was found that the crystal of DL-methionine has undergone a structural phase transition at around 338 K, which were detected in the Raman spectra through the changes exhibited by the peaks associated with vibrations mainly attributed to carboxyl (CO2-), NH3+ group, CS and CC bonds and CH2 and CH3 groups. The analysis of the Raman spectra obtained after returning to room temperature revealed the crystal DL-methionine retrieves the beta phase. The experiment of thermal analysis confirms the structural phase transition suggested by Raman spectroscopy experiments at high temperatures. Raman scattering as a function of hydrostatic pressure measurements were done in the DL-methionine crystal. The experiments were performed in the spectral range between 50 cm-1 and 1200 cm-1 compressing the sample from atmospheric pressure up to the pressure of 5.1 GPa and then decompressing it to atmospheric pressure. Changes related to the vibrations of the CO2- and NH3+ units and external modes changes show that the crystal undergoes a structural phase transition at 1.5 GPa involving some of the hydrogen bonds. The results of the decompression show that the phase transition is reversible. / Neste trabalho, cristais de DL-metionina (C5H11NO2S) são investigados através de espectroscopia vibracional variando-se os parâmetros termodinâmicos temperatura e pressão. Medidas de espalhamento Raman foram realizadas no aminoácido DL-metionina (C5H11NO2S) na forma à temperatura ambiente na região espectral entre 40 e 3200 cm-1. Posteriormente foram computados os modos vibracionais e os números de onda da molécula isolada da DL-metionina na forma (C5H11NO2S) através de cálculos de teoria do funcional de densidade (DFT), implementando o funcional de troca e correlação B3LYP e a função de base 6-31 G(d,p) com o auxílio do programa Gaussian 03. Os cálculos computacionais reproduziram as características do material em boa concordância com o espectro experimental. Com base neste acordo, foi possível associar os números de onda observados aos deslocamentos atômicos nas moléculas. Ainda para a molécula de DL-metionina foram realizados cálculos de distribuição de energia potencial PED, o que possibilitou classificar os modos normais de vibração com maior precisão e confrontar com as que foram reportadas na literatura. Foram realizadas medidas de espalhamento Raman no cristal de DL-metionina na região espectral entre 50 cm-1 e 3200 cm-1 desde a temperatura ambiente até a temperatura de 10 K. Nos espectros não foram observadas mudanças significativas, apenas redução dos efeitos de anarmonicidade que se refletiu na mudança de intensidades e larguras de linha. Nos experimentos de espectroscopia Raman variando a temperatura entre 298 K e 443 K, verificou-se que o cristal de DL-metionina sofreu uma transição de fase estrutural em torno de 338 K, as quais foram detectadas no espectro Raman através das mudanças nos picos associados principalmente às vibrações atribuídas ao grupo carboxila (CO2-), e ao grupo anino NH3+, e à ligações CS e CSC e grupos CH2 e CH3. A análise dos espectros Raman obtidos após o retorno a temperatura ambiente revelaram que o cristal de DL-metionina recupera a fase inicial. O experimento de análise térmica confirmou a transição de fase estrutural sugerida pelos experimentos de espectroscopia Raman a altas temperaturas. Medidas de espalhamento Raman em função da pressão hidrostática foram realizadas no cristal de DL-metionina. Os experimentos foram feitos no intervalo espectral entre 50 cm-1 e 1200 cm-1 comprimindo a amostra desde a pressão atmosférica até a pressão de 5,1 GPa e em seguida descomprimindo-a até a pressão atmosférica através do uso de uma célula de pressão a extremos de diamante. Mudanças observadas nos modos externos e em modos relacionados às vibrações das unidades CO2 e NH3+ evidenciaram que o cristal sofre uma transição de fase estrutural em 1,5 GPa, envolvendo ligações de hidrogênio. Os resultados obtidos na descompressão da amostra mostraram que a transição de fase é reversível.