O aproveitamento de dejetos industriais como fonte de insumos, apresenta além da vantagem econômica pelo uso de materiais de baixo valor comercial, um forte apelo ambiental. A presença de grande produção de resíduos orgânicos em abatedouros, como as penas de frango, leva à necessidade do desenvolvimento de tecnologias que possibilitem a sua reciclagem. As penas se constituem como os materiais queratinosos mais abundantes na natureza, e por isso, podem ser usados como material de partida para diferentes aplicações biotecnológicas, químicas e farmacêuticas. Existem na literatura vários métodos de extração de queratina das penas de frango, como as extrações por hidrólises ácidas e alcalinas, que além da desvantagem da hidrólise total da proteína, rompem também os sítios principais de reação de crosslinkings da proteína. Outros procedimentos envolvem o uso de grandes concentrações de reagentes onerosos, como o 2-mercaptoetanol e as enzimas proteolíticas. Estudo realizado por planejamento fatorial visou à extração e fragmentação da queratina, através da combinação de diferentes concentrações de sulfito de sódio, uréia e papaína. Ensaios preliminares de modificação da queratina foram conduzidos após esta extração. Temperaturas acima de 80°C, e concentrações intermediárias de uréia (3,75M) combinadas a baixas concentrações de sulfito de sódio (0,1M - 0,18M) foram os melhores parâmetros de extração. A hidrólise enzimática apresentou-se adequada somente quando combinada ao prévio tratamento químico. A combinação dos dois processos extrativos resultou em redução do tempo de reação da hidrólise enzimática. A queratina obtida apresentava tamanho de fragmentos homogêneos, ao redor de 650nm, e um grau de pureza de 72%-89% em massa seca de proteína purificada. A caracterização físico-química dos derivados da queratina demonstra a amplitude desta proteína como insumo para aplicações diversas. O estudo da inserção de grupamentos polares na molécula de queratina é feita por análise da solubilidade em diferentes solventes e por espectroscopia vibracional Raman. / The use of industrial wastes as a source of raw materials presents, besides the cost-effective advantages, an eco-friendly approach. Great amount of feather waste discharged from slaughterhouses demands the development of biotechnological alternatives for its recycling. Feather is the most keratinous material in nature and may be used for different applications in biotechnology, pharmaceutical and chemical industry. Several authors have written methods for feather keratin extraction, as acid and alkaline hydrolysis. Those methods presented disadvantages like damage to the backbone protein chain and loss of its main function as well as loss of cross linking groups. Other chemical treatments require large amounts of expensive reagents such as 2-mercaptoethanol and proteolytic enzymes. The present work comprises a factorial planning for extraction and fragmentation of feather keratin by combining sodium sulfide (0,1M 0,26M), urea (2M- 6M) and papain (0,13mg/ml). Feather keratin modification assay was conducted after protein extraction. The experiment presented satisfactory results when temperature extraction is maintained around 80° C, urea is used in an intermediate concentration (3,75M) and sodium sulfide in a low concentration(0,1M- 0,18M). Enzymatic hydrolysis is viable only after previous chemistry extraction. The combination of both treatment types resulted in a decrease of enzymatic time reaction and therefore an optimized keratin production. Extracted feather keratin presented homogenous size fragments with most particle diameters around 650nm. The percentage of proteins found was around 72%-89% compared to the total dry weight. The physicochemical characterization of feather keratin derivatives bring this protein of interest as a potencial component to renewable raw materials synthesis. Modification analysis of feather keratin was carried by qualitative solubility evaluation and vibrational spectrometry Raman.

O aproveitamento de dejetos industriais como fonte de insumos, apresenta além da vantagem econômica pelo uso de materiais de baixo valor comercial, um forte apelo ambiental. A presença de grande produção de resíduos orgânicos em abatedouros, como as penas de frango, leva à necessidade do desenvolvimento de tecnologias que possibilitem a sua reciclagem. As penas se constituem como os materiais queratinosos mais abundantes na natureza, e por isso, podem ser usados como material de partida para diferentes aplicações biotecnológicas, químicas e farmacêuticas. Existem na literatura vários métodos de extração de queratina das penas de frango, como as extrações por hidrólises ácidas e alcalinas, que além da desvantagem da hidrólise total da proteína, rompem também os sítios principais de reação de crosslinkings da proteína. Outros procedimentos envolvem o uso de grandes concentrações de reagentes onerosos, como o 2-mercaptoetanol e as enzimas proteolíticas. Estudo realizado por planejamento fatorial visou à extração e fragmentação da queratina, através da combinação de diferentes concentrações de sulfito de sódio, uréia e papaína. Ensaios preliminares de modificação da queratina foram conduzidos após esta extração. Temperaturas acima de 80°C, e concentrações intermediárias de uréia (3,75M) combinadas a baixas concentrações de sulfito de sódio (0,1M - 0,18M) foram os melhores parâmetros de extração. A hidrólise enzimática apresentou-se adequada somente quando combinada ao prévio tratamento químico. A combinação dos dois processos extrativos resultou em redução do tempo de reação da hidrólise enzimática. A queratina obtida apresentava tamanho de fragmentos homogêneos, ao redor de 650nm, e um grau de pureza de 72%-89% em massa seca de proteína purificada. A caracterização físico-química dos derivados da queratina demonstra a amplitude desta proteína como insumo para aplicações diversas. O estudo da inserção de grupamentos polares na molécula de queratina é feita por análise da solubilidade em diferentes solventes e por espectroscopia vibracional Raman. / The use of industrial wastes as a source of raw materials presents, besides the cost-effective advantages, an eco-friendly approach. Great amount of feather waste discharged from slaughterhouses demands the development of biotechnological alternatives for its recycling. Feather is the most keratinous material in nature and may be used for different applications in biotechnology, pharmaceutical and chemical industry. Several authors have written methods for feather keratin extraction, as acid and alkaline hydrolysis. Those methods presented disadvantages like damage to the backbone protein chain and loss of its main function as well as loss of cross linking groups. Other chemical treatments require large amounts of expensive reagents such as 2-mercaptoethanol and proteolytic enzymes. The present work comprises a factorial planning for extraction and fragmentation of feather keratin by combining sodium sulfide (0,1M 0,26M), urea (2M- 6M) and papain (0,13mg/ml). Feather keratin modification assay was conducted after protein extraction. The experiment presented satisfactory results when temperature extraction is maintained around 80° C, urea is used in an intermediate concentration (3,75M) and sodium sulfide in a low concentration(0,1M- 0,18M). Enzymatic hydrolysis is viable only after previous chemistry extraction. The combination of both treatment types resulted in a decrease of enzymatic time reaction and therefore an optimized keratin production. Extracted feather keratin presented homogenous size fragments with most particle diameters around 650nm. The percentage of proteins found was around 72%-89% compared to the total dry weight. The physicochemical characterization of feather keratin derivatives bring this protein of interest as a potencial component to renewable raw materials synthesis. Modification analysis of feather keratin was carried by qualitative solubility evaluation and vibrational spectrometry Raman.

A análise de possíveis impactos das mudanças climáticas em escala regional requer dados de previsão em escala compatível. A escala dos Modelos Climáticos Globais, cuja ordem de resolução horizontal é de 100 km, é inadequada para avaliar mudanças no clima em uma bacia hidrográfica de 420 km2, por exemplo, que é a área da bacia objeto desse estudo. Em tais casos, usam-se os Modelos Climáticos Regionais (MCR) que são produtos da regionalização dos Modelos Climáticos Globais e mostram, com frequência, erros sistemáticos. Esses erros podem ser reduzidos com técnicas de correção do viés. No presente trabalho, foram aplicados aos dados de previsão de precipitação do MCR Eta as técnicas de correção por transformação de potência e por ajuste à distribuição gama. Nesse último método, o número de valores nulos, referente aos dias secos, não foi tomado como um parâmetro fixo. Uma nova metodologia para tratamento dos valores nulos foi proposta e aplicada, sendo que dois casos foram considerados, no primeiro caso, os valores nulos das simulações excediam os valores nulos das observações, no segundo caso ocorria o contrário. Os resultados foram comparados com o teste de Kolmogorov-Smirnov e com a soma das diferenças entre as curvas de distribuição acumuladas. Ambos os métodos de correção foram efetivos na redução de erros e consequentemente no ganho de confiabilidade das previsões. No entanto, o método de correção por ajuste à distribuição gama obteve os melhores resultados no período de validação (1981 a 1990), particularmente na redução dos erros correspondentes à quantidade de dias secos. Aplicando os parâmetros ajustados com todo o período de controle (1961 a 1990) aos dados das previsões climáticas até 2100 pôde-se observar que as previsões mostram-se bastante conservadoras no montante de precipitação comparando-se com o período de base.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da irradiação nas características estruturais, físico-químicas, funcionais e nutricionais (digestibilidade do amido) do amido isolado de arroz, bem como elucidar como tais alterações afetam as propriedades físico-químicas, físicas, sensoriais e nutricionais (digestibilidade do amido) dos grãos de arroz irradiados. As cultivares comerciais de arroz IAC 202 e IRGA 417 foram utilizadas. Os grãos e amido isolado foram submetidos às doses 1, 2 e 5 kGy de radiação gama, sob taxa de 0,4 kGy/h. Uma amostra controle (não irradiada), considerada dose 0, foi utilizada para comparação. A irradiação não alterou a morfologia dos grânulos, padrão de cristalinidade e teor de fibra alimentar no amido isolado de ambas cultivares. Mas promoveu aumento no teor de amilose, carboxilas, acidez, cor amarela, amilose lixiviada, absorção de água e solubilidade em água, e redução no pH e na viscosidade de pasta. A radiação gama induziu à degradação das moléculas de amilose e de amilopectina, mas também gerou ligações cruzadas, o que levou os amidos das diferentes cultivares a apresentarem comportamentos distintos para digestibilidade e cristalinidade relativa ao longo das doses aplicadas. Para a cv. IAC 202 ocorreu redução do número das cadeias longas e aumento das cadeias curtas da amilopectina, enquanto para a cv. IRGA 417 ocorreu aumento das cadeias longas e redução das cadeias curtas, promovendo aumento na temperatura de gelatinização do amido. A digestibilidade do amido mostrou ser maior quanto à fração amido lentamente digerível (ALD), seguido por amido rapidamente digerível (ARD) e amido resistente (AR) em ambas cultivares, para o amido e grãos crus. A gelatinização do amido promoveu aumento do ARD, com redução do ALD e AR. A cocção dos grãos de arroz causou redução de AR, sendo que este teor foi mais preservado na menor dose (1 kGy). A irradiação também promoveu redução de dureza e aumento da pegajosidade dos grãos cozidos. No entanto, a caracterização sensorial por análise descritiva quantitativa (ADQ) mostrou mínima percepção dos provadores na alteração destes parâmetros de textura. A ADQ constatou desenvolvimento de aromas e sabores diferenciados com o aumento das doses, tornando-os menos característicos em ambas cultivares. Os grãos de arroz irradiados com 1 kGy apresentaram boa aceitabilidade pelos provadores. Esta foi a melhor dose para o arroz, considerando o maior teor de AR e menores alterações nas demais propriedades físico-químicas e sensoriais. / The objective of this work was to evaluate the effect of irradiation on the structural, physicochemical, functional and nutritional (starch digestibility) characteristics of starch isolated from rice as well as elucidate how such changes affect the physicochemical, physical, sensory and nutritional (starch digestibility) properties of irradiated rice grains. Commercial rice cultivars IAC 202 and IRGA 417 were used. Grains and starch isolated were submitted to doses 1, 2 and 5 kGy of gamma radiation, on a rate of 0.4 kGy/h. A control sample (non-irradiated), considered dose 0, was used for comparison. Irradiation did not alter the granule morphology, crystallinity pattern and dietary fiber content in starch isolated from both cultivars. But promoted increase in amylose content, carboxyl, acidity, yellow color, leached amylose, water absorption and water solubility, and decrease in pH and paste viscosity. Gamma radiation induced degradation of the amylose and amylopectin molecules, but also generated crosslinks, which led the starches from different cultivars showed distinct behaviors for digestibility and relative crystallinity along the doses applied. For cv. IAC 202 occurred reducing the number of long chains and increasing short chains of amylopectin, whereas for cv. IRGA 417 occurred increasing long chain and reduction short chain, promoting an increase in gelatinization temperature of starch. Starch digestibility was found to be higher as the fraction slowly digestible starch (SDS), followed by rapidly digestible starch (RDS) and resistant starch (RS) in both cultivars for raw starch and grains. Starch gelatinization promoted increased RDS, reducing the SDS and RS. Cooking of the rice grains caused a reduction of RS, and this content was more preserved at the lowest dose (1 kGy). Irradiation also promoted a reduction in hardness and an increase in stickiness of cooked grains. However, sensory characterization by quantitative descriptive analysis (QDA) showed minimal perception of the panelists in the alteration of these texture parameters. The QDA found development of differentiated odor and taste with increasing doses, making them less characteristic in both cultivars. Rice grains irradiated with 1 kGy showed good acceptability by the panelists. This was the best dose for rice, considering the highest RS content and minor changes in other physicochemical and sensory properties.

Implantes de titânio têm sido extensivamente utilizados na Ortopedia e na Odontologia, principalmente como substitutos de elementos dentários ausentes. O titânio é um implante metálico de escolha devido à sua alta biocompatibilidade e resistência à corrosão, e também porque não provoca reações imunológicas, ao mesmo tempo em que promove a osseointegração. A biocompatibilidade do implante depende da resposta celular em contato com a sua superfície; sendo assim, mudanças nesta superfície podem provocar impactos benéficos na osseointegração através de alterações nas interações com as células presentes no local do implante, como, por exemplo, células osteoblásticas. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar a resposta celular de células osteoblásticas humanas provenientes da crista óssea alveolar em contato com diferentes superfícies de titânio: controle (polido), nanotextura, nano+submicrotextura e microtextura rugosa. Os ensaios bioquímicos realizados foram: proliferação e viabilidade celular, quantidade de proteína total e atividade de fosfatase alcalina, além da detecção e quantificação de nódulos mineralizados, com a utilização do teste estatístico não paramétrico de Kruskal-Wallis e de Mann-Whitney com p≤0,05. Também foi realizada a avaliação da modulação gênica nas células em contato com as diferentes superfícies de titânio por meio do método de oligo microarray, utilizando lâminas Agilent formato 4x44 K e análise de microRNAs utilizando lâminas Agilent 8x15 K. A fim de identificar alterações na expressão gênica foi utilizado o programa GeneSpring GX. A expressão gênica foi validada pela reação de PCR quantitativa em tempo real (qRT-PCR). Observamos um pico na proliferação celular aos 10 dias de cultura e um aumento gradual da viabilidade celular ao longo do tempo. Entre as superfícies tratadas observou-se maior quantidade de proteína total na nanotextura em relação à nano+submicrotextura aos 10 dias de cultura (p≤0,05) e um aumento progressivo da atividade de fosfatase alcalina, com maior atividade na nanotextura em relação à nano+submicrotextura aos 14 dias de cultura (p≤0,05). Não houve diferença qualitativa na formação dos nódulos mineralizados, apesar de a microtextura rugosa apresentar maior quantidade de cálcio que a nanotextura (p≤0,05). Os resultados encontrados evidenciaram expressão diferenciada de 716 mRNAs (fold change≥2,0 e p≤0,05) e 32 microRNAs (fold change≥1,5 e p≤0,01) com funções associadas ao processo de osteogênese, principalmente mineralização, adesão celular, apoptose, proliferação e diferenciação celular. Os resultados sugerem que, diante do protocolo utilizado neste trabalho, o tratamento químico realizado na superfície do titânio provoca variações no metabolismo de células osteoblásticas tanto em nível celular como de expressão gênica / Titanium implants have been extensively used in orthopedics and dentistry, mainly as a replacement for missing teeth. Titanium is the metal implant of choice due to its high biocompatibility and corrosion resistance, as well as absence of immune response, while promoting osseointegration. The biocompatibility of the material depends on cellular response in contact with the surface; therefore, changes on this surface can have beneficial impacts on osseointegration through changes in interactions with cells at the implant site, such as osteoblastic cells. The objective of this study was to characterize the cellular response of osteoblastic cells from human alveolar crest in contact with different titanium surfaces: control (polished), nanotextured, nano+submicrotextured and rough microtexture. The performed biochemical assays included cell proliferation and viability, total protein content and alkaline phosphatase activity, in addition to the detection and quantification of mineralized nodules, using the non-parametric statistical tests of Kruskal-Wallis and Mann-Whitney (p≤0,05). Osteoblastic gene modulation was evaluated by means of an oligo microarray method using Agilent format 4 x 44 K slides and Agilent 8x15 K slides for microRNAs analysis. In order to identify changes in gene expression, it was used the GeneSpring GX program. Gene expression was validated by quantitative PCR real time (qRT-PCR). It was observed a peak in cell culture proliferation at 10 days and a gradual increase in cell viability over the periods. Among the treated surfaces, we observed an increase in the amount of total protein in nanotextured when compared to nano+submicrotextured at 10 days of culture (p≤0,05), and a progressive increase of alkaline phosphatase activity, with higher activity in nanotextured compared to nano+submicrotextured at 14 days of culture (p≤0,05). There was no qualitative difference among the groups with regards to mineralized nodules, although the rough microtexture group showed higher amounts of calcium than the nanotextured group (p≤0,05). Our results showed a differential expression of 716 mRNAs (fold change≥2,0 and p≤0,05) and 32 microRNAs (fold change≥1,5 and p≤0,01), with functions associated to the osteogenesis process, mainly mineralization, cell adhesion, apoptosis, cell proliferation and differentiation. The results suggest that, with the protocols used in this investigation, the treatments performed in the titanium surface induce changes in the metabolism of osteoblastic cells, both at the cellular as well as at the gene expression levels

O câncer é o segundo grupo de doenças que mais mata em todo o mundo, atrás apenas das doenças cardiovasculares. No Brasil, esse panorama é preocupante devido ao período de acentuada tendência de envelhecimento, fase etária de maior incidência do câncer. Neste contexto, a atual terapia antineoplásica continua apresentando diversos vieses quanto à toxicidade e seletividade. Muitos dos fármacos empregados na clínica médica são de origem natural, ou tiveram em suas etapas iniciais de desenvolvimento, correlação com produtos naturais, enaltecendo a importância de fontes naturais no desenvolvimento de novos compostos bioativos. A capsaicina, substância responsável pela pungência apresentada pelos frutos de pimenteiras do gênero Capsicum, tem se mostrado um importante agente natural com atividade citotóxica à diversas linhagens neoplásicas, porém, sua ação pungente e baixa estabilidade físico-química, limitam seu emprego terapêutico. Com isso, a capsaicina apresenta grande potencial em servir como arcabouço para o planejamento de novas entidades químicas bioativas, análogas à mesma, para emprego no tratamento do câncer. Este trabalho propôs-se a planejar e sintetizar análogos sulfonamídicos e sulfonatos da capsaicina, promovendo variações moleculares no núcleo estrutural capsaicinóide. Após síntese em única etapa, os análogos foram obtidos e caracterizados por faixa de fusão, RMN 1H/13C e análise elementar. Posteriormente os compostos foram submetidos a ensaio de citotoxicidade nas linhagens tumorais: MDA-MB-231 e MCF-7 (de câncer de mama), B16-F10 (melanoma murino) e sobre linhagens sadias de fibroblasto (3T3), pelo método de avaliação da viabilidade celular por biorredução do sal de tetrazólio, o MTT. Quatro compostos apresentaram atividade biológica interessante, em concentrações micromolares (µM) iferiores à atividade apresentada pela capsaicina, destacando-se os compostos RPF-101 e RPF-151, os mais ativos e que tiveram seus mecanismos de indução de morte investigados. Estudos teóricos subsequentes realizados com os análogos de maior atividade (RPF-101 e RPF-151), revelaram que as modificações moleculares promovidas nas estruturas dos mesmos conferiram maior caráter hidrofílico e maior momento de dipolo, o que pode estar relacionado com o incremento na atividade biológica de ambos. A avaliação dos compostos ativos frente às propriedades constantes na Regra dos Cinco de Lipinski (RO5) revelou que estes respeitam todos os parâmetros da regra, enaltecendo assim o caráter druglikeness dos mesmos, em serem ativos via administração oral, visto que o RPF151 não apresentou ação pungente in vivo. A obtenção dos compostos RPF-101 e RPF-151 indicam o sucesso alcançado com a otimização estrutural promovida no arcabouço capsaicinóide, e enaltece o potencial destes análogos em inspirar o planejamento de novas estruturas, ainda mais otimizadas, que possuam maior potência e menor toxicidade associada. / Cancer is the second most lethal group of diseases all over the world, just behind cardiovascular diseases. This scenery is worrying in Brazil due the pronounced aging trend observed, that presents the higher incidence of cancer. In this context, the current anticancer therapy still have several biases regarding toxicity and selectivity. Many current medicines correlate to natural products, even in its early stages of development, which highlight the importance of natural sources in the design of new bioactive compounds. Capsaicin is the substance responsible for the pungency of Capsicum genus\' chili peppers. Capsaicin has been shown as an important natural agent because of its cytotoxic activity against several tumor cell lines. However, the pungency and poor stability presented by capsaicin restricts its therapeutic employments. Thus, the capsaicinoid scaffold has a great potential to inspire the design of new bioactive analog entities to be employed in anticancer therapy. This project aimed at designing and synthesizing sulfonamide and sulfonate analogues of capsaicin, performing molecular changes on capsaicinoid core. After a single step synthesis, the analogues were purified and characterized by melting point, 1H/13C NMR and elementary analysis. Subsequently, cytotoxicity assays were performed by MTT method on tumor cell lines MDA-MB-231 and MCF-7 (breast cancer), B16-F10 (murine melanoma) and on healthy fibroblast (3T3). Four compounds showed interesting biological activity at micromolar concentrations (µM) and their IC50 were lower than that presented by capsaicin. The most active compounds, RPF-101 and RPF-151, had their death induction mechanisms investigated. In silico subsequent studies with the most active compounds (RPF-101 and RPF-151) showed that molecular changes promoted on each one increased their hydrophilicity and raised their dipole moment, which may be related to the improvement on biological activity of both. The evaluation of active compounds for Lipinski´s Rule of Five (RO5) properties revealed that they respect all properties presenting its druglikeness for oral administration since RPF151 did not presented in vivo pungency. The RPF-101 and RPF-151 indicate the success obtained by the structural optimization promoted on capsaicinoid scaffold and emphasizes the potential of these analogues to inspire the designing of new future optimized structures, with greater potency and less associated toxicity.

É crescente o aumento da preocupação do homem com a contaminação de ambientes aquáticos uma vez que da subsistência dos mesmos depende o bem estar de todos. Ao mesmo tempo em que cresce a preocupação tem aumentado a quantidade de pesquisas em busca de tecnologias alternativas ao tratamento e remediação de efluentes aquosos contaminados pelas mais diversas substâncias incluindo os metais pesados. Nas últimas décadas, tem crescido o número de trabalhos avaliando a capacidade de sorção e a viabilidade da utilização de biossorventes de baixo custo na captação de íons metálicos e um desses materiais são as biomassas de algas pardas. Dentre os vários gêneros existentes no planeta o território brasileiro é rico na macroalga do gênero Sargassum. Muito embora a composição dessas biomassas varie o principal constituinte das mesmas é o ácido algínico e seus sais alcalinos na forma de um copolímero linear, homopolimérico, com unidades do ácido manurônico, (M), (1-4)-β-D- ligado e seu epímero em C-5 nos resíduos α-L-gulurônicos, (G), respectivamente, covalentemente ligados entre si em sequencias diferenciadas ou em blocos. Os monômeros podem aparecer em blocos homopoliméricos consecutivos, resíduos G (unidades G), resíduos consecutivos M (unidades M), pequenas unidades alternadas M e G (blocos MG), ou em blocos aleatoriamente organizados. A proposta dessa dissertação é realizar a modificação do copolímero existente na biomassa com epicloridrina, avaliar e comparar a captação de íons Cu (II) e Hg (II) pela biomassa da alga Sargassum sp., com a biomassa não modificada e resultados publicados na literatura / A growing concern of increasing the man with the contamination of aquatic environments since the livelihoods of those dependent on the welfare of all. While growing concern has increased the amount of research in search of alternative treatment technologies and remediation of aqueous waste streams contaminated by various substances including heavy metals. In recent decades, has increased the number of reports assessing the sorption capacity and the feasibility of using low-cost biosorbent uptake of metal ions and these materials are the biomass of brown algae. Among the various genres on the planet Brazilian territory is rich in macro algae of the genus Sargassum. Although the composition of these biomasses vary the main constituent of these images is alginic acid and alkaline salts in the form of a linear copolymer, homopolymeric blocks of (1-4)-linked β-D mannuronic acid (M), and its C-5 epimer α-L-guluronic, (G) residues, respectively, covalently linked together in different sequences or blocks. The monomers can appear in homopolymeric block of consecutive G-residues (G-blocks), consecutive M-residues (M-blocks), alternating M and G (MG blocks) or randomly organized blocks. The purpose of this dissertation is the modification of existing biomass copolymer with epichlorohydrin, evaluate and compare the uptake of Cu (II) and Hg (II) by biomass of seaweed Sargassum sp. with the unmodified biomass and results published in literature

Nos últimos anos, a irradiação por micro-ondas tem sido cada vez mais usada na síntese de varias moléculas orgânicas, devido a uma série de vantagens que essa nova tecnologia apresenta. Até o momento, existem poucos estudos sobre polimerizações assistidas por micro-ondas e menos ainda sobre a modificação de polímeros usando essa nova fonte de energia. Polímeros heterocíclicos contendo anéis azóicos, como o tetrazol possuem interesse acadêmico e comercial devido as suas várias aplicações. Nesta Dissertação foi estuda a modificação química da poliacrilonitrila pela incorporação em sua cadeia polimérica de 10% de grupos tetrazol empregando-se a irradiação de micro-ondas e o método convencional (térmico). Foram utilizados um forno de micro-ondas doméstico e um reator de micro-ondas monomodo nas reações assistidas por micro-ondas. As reações em reator foram realizadas em vaso aberto, em solução (DMF) ou em massa, sendo variado o tempo e a temperatura reacional, bem como a potência do equipamento. Os copolímeros produzidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e os teores de grupos tetrazol incorporados na PAN foram determinados por titulometria de neutralização. A poliacrilonitrila foi modificada quimicamente com sucesso tanto no forno doméstico quanto no reator de micro-ondas, como foi verificado pela sua análise de FTIR. Pela determinação do grau de incorporação de grupos tetrazol nos polímeros concluiu-se que, para a reação em solução, nas temperaturas mais elevas, bem como em uma potência maior, o teor de heterocíclico incorporado no polímero está muito próximo do valor obtido pelo método convencional. Já as reações conduzidas em massa apresentaram graus de incorporação inferiores as das feitas em solução. / In recent years, microwave irradiation has been increasingly used in the synthesis of various organic molecules, due to a number of advantages that this technology presents. To date, few studies on polymerization assisted by microwave and even less about the modification of polymers using this new source of energy. Polymers containing heterocyclic ring azoles such as tetrazole have academic and commercial interest due to their various applications. This thesis has been studying the chemical modification of polyacrylonitrile by its incorporation into the polymer chain, 10% of tetrazole groups employing the irradiation of microwave and conventional method (thermal). We used a domestic microwave oven and a reactor monomode microwave to assisted reactions in the microwave. The reactions were performed in reactor open cup in solution (DMF) or in bulk, and varied the reaction time and temperature, and power equipment. The copolymers were characterized by infrared spectroscopy (FTIR) and the concentrations of tetrazole groups incorporated into the PAN were determined by neutralization titration. The polyacrylonitrile was chemically modified with success both at home and in the oven microwave reactor, as verified by his analysis of FTIR. By determining the degree of incorporation of tetrazole groups in the polymers it was concluded that, for the reaction in solution at higher temperatures, as well as a higher power, the content of heterocyclic incorporated into the polymer is very close to the value obtained by the conventional method. The reactions were conducted in mass lower degree of incorporation of the solution made.

Neste trabalho a reação de modificação química da poliacrilonitrila pela incorporação de grupos 2-oxazolina foi estudada através da interação dos grupos nitrila do polímero com 2-amino-etanol catalisada por acetato de cádmio. Os copolímeros foram obtidos em diferentes condições reacionais para alcançar a reação de incorporação do heterocíclico preferencialmente à reação de ciclização dos grupos nitrila que ocorre na presença de catalisador. O grau de modificação química obtido foi relacionado às alterações nas propriedades dos polímeros modificados, que foram caracterizados por espectroscopias na região do infravermelho com transformada de Fourier, do ultravioleta-visível e de ressonância magnética nuclear de hidrogênio, e por calorimetria diferencial de varredura e termogravimetria. As condições ótimas de reação foram alcançadas a 70C após 35h. E o polímero obtido a partir destas condições foi avaliado como inibidor de corrosão para aço-carbono em solução de ácido clorídrico. Sob estas condições experimentais, uma eficiência de inibição de 63 % foi obtida / In this work the chemical modification reaction of polyacrylonitrile by the incorporation of 2-oxazoline groups was obtained through the interaction of the polymer nitrile groups with 2-amino-ethanol, catalyzed by cadmium acetate. The copolymer were obtained from different reaction condictions, in order to achieve the incorporation reaction of the heterocycle rather than the cyclization reaction of nitrile groups, which occurs in the presence of the catalist. The chemical modification degree obtained was related to changes in the properties of the modified polymers, which were characterized by Fourier transform infrared, and ultraviolet-visible spectroscopy, hydrogen nuclear magnetic ressonance and differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis. The optimum reaction condiction condictions were achieved after 35 h at 70C and the polymer obtained from such condictions was evaluated as a corrosion inhibitor for carbon-steel in chloridric acid solution. Under these experimental condictions as inhibition efficiency of 63 % was obtained

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-01-18T09:24:53Z No. of bitstreams: 2 Tese - Simone Marques Faria Lopes - 2016.pdf: 3883149 bytes, checksum: 92e37708f034204f2d69f88500561775 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-18T10:32:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Simone Marques Faria Lopes - 2016.pdf: 3883149 bytes, checksum: 92e37708f034204f2d69f88500561775 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-18T10:32:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Simone Marques Faria Lopes - 2016.pdf: 3883149 bytes, checksum: 92e37708f034204f2d69f88500561775 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-12-20 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / We start from the hypothesis that the land use model existent in Paraíso-GO creek and Cerrado/Cadunga-MG stream river basins has been providing significant changes in the water quality of these streams, which receive sediments and nutrients from natural and anthropic factors. In this sense, the general aim of this research is to diagnose the water quality in relation to the model of land use and physical characteristics of the basins. The methods used followed the procedures of the American Public Health Association (APHA), CONAMA legislation nº 357/2005 (surface water) and ordinance of the Ministry of Health 2914/2011 (drinking water). When comparing the geological aspects of the two basins, it was verified that they are differentiated by the presence of the unconsolidated sands in the upper part of the Paraíso creek. Regarding the soils, both are distinguished by the presence of Cambisols in the Paraíso creek, and are similar in relation to the presence of soils with hydromorphic characteristics. Studies of land use between 2005 and 2015 demonstrated the gradual disappearance of the Cerrado biome, mainly in the Cerrado/Cadunga river basin. The watershed region of the Paraíso creek presented greater erosive potential in formation areas of the Vale do Rio do Peixe, as well as the Cerrado/Cadunga stream. Heavy metals contents in those soils identified at different sampling points reveal occasional contamination, mainly related to land use. In general, the sediment results of Cerrado/Cadunga stream showed that the distribution of elements has as main contribution the urban area and the discharge of urban and industrial effluents in the drainage network, and for the soils, agro-pastoral activities. For the Paraíso creek basin, the greatest influence was linked to agricultural activities, especially sugarcane. Out of the heavy metals found in both basins analyzed, what demands greater attention, both in sediments and in soils, is cadmium. Regarding the framing of water bodies, it was verified that the Paraíso creek and the Cerrado/Cadunga stream were included in all the sampling campaigns in classes III and IV of CONAMA Resolution nº 357/2005, since the variables Phosphorus, Cadmium and Cupper showed higher values than those established by the abovementioned Resolution. According to the classification of the water bodies of both basins, they can be used for human supply, after conventional or advanced treatment, to irrigation, amateur fishing, recreation and also animal watering. In this sense, it was concluded that the land use presented in both basins, due to the use of agrochemicals, poses significant risks to water quality, as well as the release of domestic and industrial effluents, since the basins evaluated presented changes in the same parameters evaluated. / Partimos da hipótese de que o modelo de uso da terra, presente nas áreas das bacias hidrográficas ribeirão Paraíso-GO e córrego Cerrado/Cadunga-MG, vem proporcionando mudanças significativas na qualidade das águas das mesmas, as quais recebem sedimentos e nutrientes provenientes de fatores naturais e antrópicos. Neste sentido objetivo geral, diagnosticar a qualidade das águas em relação ao modelo de modelo de uso da terra e características físicas das bacias. Os métodos utilizados na pesquisa seguiram os procedimentos da American Public Health Association (APHA), legislação CONAMA nº 357/2005 (água superficial) e portaria do Ministério da Saúde 2914/2011 (água potável). Ao se comparar os aspectos geológicos das duas bacias, verificou-se que as mesmas se diferenciam pela presença das areias inconsolidadas na parte superior do ribeirão Paraíso. Em relação aos solos, ambas distinguem-se pela presença dos Cambissolos no ribeirão Paraíso e se assemelham em relação à presença de solos com características hidromórficas. Os estudos de uso da terra entre 2005 a 2015 demonstraram o desaparecimento gradativo do bioma Cerrado, principalmente na bacia do córrego Cerrado/Cadunga. A região da bacia hidrográfica do ribeirão Paraíso apresentou maior potencial erosivo nas áreas de formação Vale do Rio do Peixe, assim como córrego Cerrado/Cadunga. Os teores de metais pesados nos solos identificados nos diferentes pontos amostrais revelam contaminações pontuais, principalmente ligadas ao uso da terra. No geral, os resultados dos sedimentos do córrego Cerrado/Cadunga mostraram que a distribuição dos elementos tem como principal contribuição a área urbana e o lançamento efluentes domésticos e industriais na rede de drenagem, e para os solos, as atividades agropastoris. Para a bacia do ribeirão Paraíso, a maior influência esteve ligada às atividades agrícolas, com destaque para a cana-de-açúcar. Dos metais pesados encontrados em ambas as bacias analisadas, o que demanda uma maior atenção, tanto nos sedimentos quanto nos solos, é o cádmio. Em relação ao enquadramento dos corpos d’água, constatou-se que o ribeirão Paraíso e o córrego Cerrado/Cadunga se enquadraram em todas as campanhas amostrais nas classes III e IV da Resolução CONAMA nº 357/2005, pois as variáveis Fósforo, Cádmio e Cobre apresentaram valores superiores aos estabelecido pela referida Resolução. Conforme o enquadramento dos corpos hídricos de ambas as bacias, as mesmas podem ser utilizadas para abastecimento humano, após tratamento convencional ou avançado, à irrigação, pesca amadora, à recreação e, ainda, dessedentação de animais. Nesse sentido, concluiu-se que o uso da terra apresentado em ambas as bacias, em razão do uso de agroquímicos, oferecem riscos à qualidade da água, tanto quanto o lançamento de efluentes domésticos e industriais, uma vez que as bacias avaliadas apresentaram alterações nos mesmos parâmetros avaliados.