O principal objetivo deste trabalho foi a avaliação de estratégias que viabilizassem o uso do metano como doador de elétrons para desnitrificação em ambiente anóxico, visando à aplicação de tecnologia para pós-tratamento de efluente de reatores de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB) aplicado no tratamento de esgoto sanitário. O trabalho foi dividido em cinco etapas, sendo que em todas elas o metano foi fornecido como única fonte de carbono orgânico. Na Etapa 1, foram comparados dois inóculos, em reatores em batelada sequenciais (SBR) com biomassa imobilizada. Como inóculo, foi utilizada mistura de sedimento marinho e sedimento de mangue (SED-SBR) ou lodo de reator UASB (LAn-SBR). Na Etapa 2, foram avaliadas estratégias de enriquecimento da comunidade metanotrófica desnitrificante. Para tanto, foram operados dois SBRs: um com biomassa imobilizada (Imob-SBR) e outro com biomassa suspensa (Susp-SBR). Na Etapa 3, foi operado reator contínuo de leito fixo e estruturado e fluxo ascendente (Up-FSBR). Nas etapas 1 e 3, o metano suportou a ocorrência da desnitrificação e da manutenção celular. O consumo das formas nitrogenadas na Etapa 2 foi muito baixo e não foi possível concluir qual a melhor estratégia para enriquecimento da biomassa. Na Etapa 4, a biomassa retirada do Up-FSBR ao final da operação foi submetida a testes de endogenia. Foram operadas bateladas simples e, em cada uma, foi dosada apenas uma das formas nitrogenadas em condições com metano e sem metano. Os resultados mostraram que a redução das formas nitrogenadas é um processo paralelo à oxidação de metano. Na Etapa 5, foi avaliado o consumo de metano e de nitrato em SBR com biomassa suspensa em condições microaeradas e anóxicas. Foi observado que tanto a oxidação do metano quanto a redução do nitrato ocorrem em maior intensidade quando expostos a condições de microaerofilia. A análise dos resultados obtidos permite concluir que os organismos responsáveis pela redução de nitrato (MD) estabeleceram uma relação sintrófica com as bactérias oxidadoras de metano (MM). Observou-se que, quando as bactérias oxidadoras de metano foram estimuladas, a desnitrificação ocorreu em maior intensidade. / This work aimed to develop the methane (CH4) application as electron donor to denitrification under anoxic conditions for post-treatment of Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) effluent, applied in sewage treatment systems. The study was conducted in five stages, in which methane was provided as the sole organic carbon source. In Stage 1, methanotrophic denitrification was assessed in Sequencing Batch Reactors (SBR) inoculated with a blend of marine and mangrove sediments (SED-SBR) or anaerobic sludge (LAn-SBR). For both inocula. In Stage 2, strategies for the enrichment of methanotrophic-denitrifying community were evaluated. Two SBRs were operated: in one of them, biomass was immobilized (Imob-SBR) while the other was inoculated with suspended biomass (Susp-SBR). In Stage 3, methanotrophic denitrification was addressed in an Upflow Fixed-Structured Bed Reactor (Up-FSBR). In Stages 1 and 3, methane supported denitrification and cellular maintenance. In Stage 2, the consumption of oxidized nitrogen compounds was too low, and it was not possible to conclude which is the better strategy for enrichment of the methanotrophic-denitrifying community. In Stage 4, the biomass withdrawn from Up-FSBR was subjected to endogeny tests, in batch reactors. In each batch reactor, only nitrite or nitrate was provided, and both methane and methane-free conditions were tested. It was observed that nitrite and nitrate reduction occurred as a marginal process. In Stage 5, methane oxidation coupled to denitrification was assessed under both anoxic and microoxic conditions and both processes were stimulated under the latter. The obtained data suggest denitrifiers established a syntrophic relationship with methane-oxidizers, and when the latter was stimulated, the denitrification also occurred in greater extent.

Durante a exploração de uma mina, vários impactos são causados no meio ambiente, entre eles a geração da drenagem ácida de minas (DAM), que consiste da exposição de minerais sulfetados ao ar, água e microorganismos do tipo ferroxidantes, apresentando reações de oxidação e formação de ácido sulfúrico solubilizando metais ali presentes contaminando o solo e as águas. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi estudar uma solução tecnológica fazendo uso da oxidação avançada com ozônio de metais pesados presentes em efluentes contaminados, em mina de urânio, com especial foco na remoção do manganês. A mina de urânio das Indústrias Nucleares do Brasil INB, em Caldas, Minas Gerais, local de aplicação deste estudo, enfrenta o problema da DAM e tem como principais contaminantes de suas águas superficiais os elementos, alumínio (Al), manganês (Mn), zinco (Zn), ferro (Fe), sulfatos (SO4+2), fluoretos (F-), metais de terras raras, alem do urânio (U) e do tório (Th). Os testes com ozônio realizados em laboratório com os efluentes da INB e in situ, mostraram uma grande eficiência para remoção do ferro, manganês e cério em até 99%. A concentração total de manganês ficou abaixo dos limites estabelecidos pela resolução 430 e 357 do CONAMA. Elementos como neodímio (Nd), lantânio (La) e zinco (Zn) pouco se oxidam com O3. O Al se mantém praticamente inalterado, enquanto que o tório e o urânio decaem, mas com o passar do tempo de ozonização voltam a se concentrar, porém com um valor inferior ao inicial. O precipitado obtido após a ozonização consiste de até 85% de oxido de manganês. A fim de descartar, após a ozonização, o efluente líquido para o ambiente é necessário uma correção do pH, de modo a atender os parâmetros da legislação CONAMA, sendo utilizado 50 a 86% menos reagente (CaOH2), do que as quantidades utilizadas no processo adotado pela INB. / During a mine exploration the environment can be affected by different ways being one of them the mine acid drainage(DAM), that is formed by the exposition of sulpheted minerals to the atmospheric air, water and iron-oxidation microorganisms. This exposition results in oxidation reactions and formation of sulphuric acid that dissolves all kind of metals present at the mineral that will result in the contamination of the ground and waters. The object of this research work is to test a technological solution of the mine acid drainage problem applying ozone advanced oxidation of the heavy metals present at the mine drainage of a uranium mine with special focus in the manganese removal. This study is applied to the material from the uranium mine of the Brazilian Nuclear Industry INB, at Caldas- MG. The INB Industry has serious DAM contamination being the main contaminants of the superficial waters the elements, aluminium (Al), manganese (Mn), zinc (Zn), iron (Fe), sulfates(SO4+2), fluorides(F-), rare earth metals besides uranium (U) and thorium (Th). The Caldas unity is being used as research and testing field for the treatment of areas with environment degradation formed by the mining activity. The ozone testing showed a high efficiency for the removal of iron(Fe), manganese(Mn) and cerium (Ce) up to 99%. The manganese total concentration was reduced to values bellow the ones determined by CONAMA resolution. Elements as neodymium (Nd), zinc (Zn) and lanthamium (La) are also oxidated in presence of ozone but with lower efficiency. The aluminium remained unaffected by the ozone while Thorium and Uranium show an initial decay but at the end present only a concentration slight lower than the initial. The solid material formed after the ozone treatment consists mainly of manganese oxide (85%). In order to dispose, after the ozonization, the liquid efluente to the environment is necessary a pH correction in order to be within the CONAMA legislation, being used less reagent (CaOH2), 50 to 86% less, than the amounts used in the process adopted by INB.

A Galactosemia é um erro inato do metabolismo da galactose que ocorre em consequência da deficiência de uma das três principais enzimas envolvidas em seu metabolismo. O tratamento da doença se faz por meio de intervenção dietética. Com a necessidade de melhorar nosso conhecimento acerca do metabolismo da galactose, isótopos estáveis estão sendo usados para mostrar o perfil de oxidação da mesma. O parâmetro bioquímico claramente correlacionado com os resultados clínicos e com o genótipo da GALT é o da oxidação da galactose em dióxido de carbono. A capacidade de determinar a oxidação com administração oral ou endovenosa de isótopos marcados (1-13C-galactose) de galactose fez deste um meio prático de se determinar a oxidação da galactose. Os objetivos do trabalho foram: 1. Avaliar a capacidade de oxidação de galactose em crianças brasileiras com o diagnóstico de galactosemia. 2 Avaliar a capacidade de oxidação da galactose em crianças brasileiras saudáveis. 3 Verificar a possibilidade de definir um ponto de corte para a detecção da galactosemia através do teste respiratório com a construção de uma curva ROC de maior sensibilidade e especificidade. A metodologia empregada foi a seguinte: Amostragem: 21 crianças saudáveis e 7 crianças com galactosemia com idade variando de 1 a 7 anos. Teste Respiratório: O teste respiratório de todas as crianças foi quantitativo para o enriquecimento de 13CO2 em ar expirado antes e depois da administração oral de 7mg/kg de uma solução aquosa de 1-13C-Galactose. As amostras foram colhidas antes da administração da solução e 30,60 e 120min após. Mensuração do 13CO2 no ar: Em cada amostra de ar duplicada a razão molar do 13CO2 e 12CO2 foi quantificado pela razão de massa/carga (m/z) dos isótopos gasosos através de um espectrômetro de massa. Análise estatística: Construção de uma curva ROC para determinar o melhor ponto de corte das diferenças em porcentagem da 1-13C-galactose recuperada em 13CO2 que forneça um teste respiratório positivo para detecção da galactosemia de maior sensibilidade e especificidade. As crianças doentes tiveram uma % acumulativa de 13C no ar expirado proveniente da galactose marcada (CUMPCD) variando em média de 0,03% no tempo de 30 minutos a 1,67% no tempo de 120 minutos. Em contrapartida, os indivíduos saudáveis apresentaram enriquecimentos e uma CUMPCD maiores, com valores de 0,4% no tempo de 30 minutos a 5,58% no tempo 120 minutos. Portanto, nesse estudo ficou evidente que há uma diferença marcante na oxidação da galactose em crianças com e sem galactosemia, logo teste respiratório é útil em discriminar crianças com deficiência na GALT. / Galactosemia is an inborn error of galactose metabolism that occurs as an outcome of an enzyme deficiency. The current treatment is based on dietary intervention. Stable isotopes have been used to assess galactoses oxidation profile due to an urgency to improve our knowledge on its metabolism. The biochemical parameter clearly correlated to clinical outcomes and to GALT genotype is the galactose oxidation process into carbon dioxide. The ability to assess galactoses oxidation after galactose labeled isotope administration (1-13C-galactose) has become a practical way of determining the metabolism of galactose. The aims of the study were: 1 Assess the galactose oxidation ability in Brazilian galactosemic children. 2 Assess the galactose oxidation ability in healthy Brazilian children. 3 Set a cut off point for detecting galactosemia through breath test by constructing a ROC curve. The methodology employed was: Sampling: 21 healthy children and 7 children with galactosemia with age ranging from 1 to 7 years. Breath test: the breath test of all the children was quantitative for 13CO2 enrichment in exhaled air before and after oral administration of 7mg/kg of 1-13C-Galactose aqueous solution. Samples were collected at baseline time, 30, 60 and 120 min after solution administration. Measurement of the 13CO2 in the air: molar ratio 13CO2 and 12CO2 were quantified by the mass/charge ratio (m/z) of stable isotopes through a mass spectrometer in every air sample. Statistical analysis: ROC curve construction in order to determine the best cutting point of differences in percentage of 1-13C-galactose recovered in 13CO2 that provides a positive breath test for galactosemia detection. Therefore, as a result, sick children had some percentage of cumulative 13C in the exhaled air from labeled galactose (CUMPCD) ranging from 0.03% in 30 minutes time to 1.67% in 120 minutes. In contrast, healthy subjects showed a CUMPCD much more expressive, with values ranging from 0.4% in 30 minutes to 5.58% in 120 minutes. Therefore, in this study has shown that there is a great difference in galactose oxidation in children with and without galactosemia, hence the breath test is useful in discriminating children with GALT deficiencies.

Objetivou-se nesse trabalho avaliar os efeitos de fontes de óleo vegetal na dieta de bovinos Nelore em fase de terminação sobre a aceitação sensorial, teores de colesterol e óxidos de colesterol, composição de ácidos graxos e estabilidade oxidativa de hambúrgueres bovinos, avaliados após serem congelados e acondicionados a -18°C por 90 dias, então avaliados crus e grelhados. Foram confinados 96 bovinos, machos, castrados, Nelore, com aproximadamente 380 kg de peso inicial e idade média de 24 meses, alimentados com óleos de soja, girassol, linhaça e tratamento controle sem adição de óleo por 82 dias. A partir do músculo Longissimus e da gordura subcutânea dos animais foram produzidos hambúrgueres Os hambúrgueres produzidos com carne de bovinos que receberam óleo de soja tiveram maior estabilidade lipídica, tanto para zero quanto para 90 dias de armazenamento quando comparado às outras dietas. O método cru de preparo também resultou em menores valores tanto para o tempo zero quanto para o tempo 90 dias de armazenamento, em relação ao método grelhado. Os hambúrgueres dos animais alimentados com o óleo linhaça resultaram em menores valores para o atributo sabor. O tempo zero dias de armazenamento dos hambúrgueres resultou em maiores notas dos consumidores para a textura e aceitabilidade global, em relação às amostras armazenadas por 90 dias. A porcentagem de ácidos graxos polinsaturados foi reduzida, independente dos tratamentos, após 90 dias de armazenamento. O CLA c9 t11 foi encontrado em maiores quantidades nas amostras dos animais alimentados com os óleos de linhaça e soja, para zero e 90 dias de armazenamento. O teor de colesterol aumentou após as amostras de hambúrgueres serem grelhadas, enquanto que não foi observado efeito para as fontes de óleos e os tempos de armazenamento. Foi observada a presença de óxidos de colesterol após as amostras serem armazenadas por 90 dias, independente das fontes de óleos utilizadas. O fornecimento de óleos insaturados para bovinos confinados aumenta a porcentagem de ácidos graxos polinsaturados em hambúrgueres produzidos com carne e gordura desses. A inclusão de óleos vegetais para bovinos aumenta a oxidação lipídica de hambúrgueres produzidos a partir de carne e gordura provenientes desses animais quando comparados a um tratamento sem inclusão de óleos vegetais. Hambúrgueres produzidos com carne e gordura de animais alimentados com óleos vegetais na dieta possuem maior oxidação lipídica após 90 dias de armazenamento quando comparados com os hambúrgueres do tempo zero e dos hambúrgueres do tratamento controle enquanto que o processamento térmico não foi responsável pela maior oxidação lipídica. / The aim of this study was to evaluate the effects of vegetable oil sources in Nellore diet in the finishing phase of the sensory analysis, cholesterol analysis and cholesterol oxides, fatty acid composition and oxidative stability of beef burgers, raw and packaged grilled at -18 ° C in two stages (storage for zero and 90 days). 96 cattle were confined, castrated male, Nellore, with about 380 kg of initial weight and average age of 24 months, fed soybean oil, sunflower, linseed and a control treatment without oil for 82 days. From the Longissimus muscle and subcutaneous fat of animals burgers were produced. The beef burgers receiving soybean oil had higher lipid stability for both zero and 90 days of storage as compared to other diets. The raw patties resulted in lower values for zero as well as 90 days of storage compared to the grill method. The animal burgers fed the flaxseed oil resulted in lower values for the attribute flavor. The burgers of storage time zero days resulted in higher grades by consumers for texture and overall acceptability compared to the samples stored for 90 days. The percentage of polyunsaturated fatty acids was decreased, regardless of the treatment after 90 days of storage. The CLA c9 t11 were found in larger quantities in samples of animals fed with linseed and soybean oils, and 90 to zero days of storage. The cholesterol content increased after samples of burgers were grilled, while there was no effect for the sources of oils and storage times. The presence of cholesterol oxides was observed after the samples were stored for 90 days, independent of the used oil sources. The supply of unsaturated oils to feedlot cattle increases the percentage of polyunsaturated fatty acids in hamburgers produced from meat and fat of these animals. The addition of vegetable oils for cattle increases lipid oxidation in hamburgers produced from meat and fat from these animals when compared to a treatment without addition of vegetable oils. Hamburgers produced from meat and fat animals fed with vegetable oils in the diet have higher lipid oxidation after 90 days of storage compared to burgers with zero storage time and the control treatment burgers, while the heat process is not responsible for the higher lipid oxidation.

A presença de substâncias húmicas na água de abastecimento tem recebido a atenção de diversos pesquisadores nas últimas décadas, pois pode gerar subprodutos ao ser exposta a agentes oxidantes e desinfetantes. A filtração em múltiplas etapas (FiME) se apresenta como uma alternativa para realizar o tratamento de água de comunidades de pequeno porte, entretanto, a eficiência quanto à remoção de cor verdadeira associada ao carbono orgânico dissolvido ou às substâncias húmicas, tem sido questionada ou relatada como baixa. A filtração lenta com pré-ozonização vem sendo utilizada, pois o ozônio atua nas moléculas da matéria orgânica, aumentando sua biodegradabilidade e seus subprodutos desaparecem logo após a aplicação. A aplicação conjunta do ozônio e peróxido de hidrogênio, tem o objetivo de produzir espécies com radicais livres, de vida curta, que sejam altamente reativos e possam oxidar a maior parte das substâncias presentes na água natural. A presente pesquisa avaliou a remoção de substâncias húmicas na filtração lenta, utilizando para essa avaliação parâmetros indiretos como cor verdadeira, absorvância 254 nm e carbono orgânico dissolvido. Foram realizados cinco ensaios utilizando quatro filtros lentos, sendo dois com camada de carvão ativado granular (CAG), em que foram ensaiadas várias alternativas de pré-oxidação com ozônio e peróxido de hidrogênio. Obteve-se, como principal conclusão, que os filtros lentos com CAG, precedidos de oxidação com ozônio e depois peróxido de hidrogênio, em dosagens adequadas, apresentaram remoção média de cor verdadeira de 64% da cor inicial. Concluiu-se, também, que o peróxido de hidrogênio afeta o desenvolvimento da camada biológica, interferindo no desenvolvimento da perda de carga, na remoção de turbidez e na remoção de substâncias húmicas. / The presence of humic substances in the water of supply has been received attention of several researchers in the last decades, because it can generate by-products when being exposed to oxidants and disinfectant. The multistage filtration (FiME) is an alternative considered to achieve water treatment for small size rural communities, however, the efficiency with relationship to the removal of true color associated to the dissolved organic carbon or to the humic substances, it has been questioned or reported as low. The slow filtration with pre-ozonation is being used, since the ozone acted in the molecules of the organic matter of high molecular weight, increasing its biodegradability and by-products disappear soon after the application. The combined application of the ozone and hydrogen peroxide have the objective of producing species with free radicals, of short-lived, that are highly reagents and can oxidize most of the present substances in the natural water. The present research it evaluated the removal of humic substances in the slow sand filtration, using for that evaluation indirect parameters as true color, absorbance 254 nm and dissolved organic carbon. Five experiments were realized using four slow filters, being two with layer of activated carbon to granulate (CAG), in that several pre-oxidation alternatives were rehearsed with ozone and peróxido of hydrogen. It was obtained, as main conclusion that the slow filters with CAG preceded ofoxidation with ozone and hydrogen peroxide, in appropriate dosagens, presented medium removal of true color of 64% of the initial color. It was also concludes that the hydrogen peroxide interferes the development of the biological layer, interfering in the development of the loss of head, in the turbidity removal and in the removal of humic substances.

Os n-3 e n-6 são duas famílias de ácidos graxos poli-insaturados. Os ácidos graxos de cadeia longa como o ácido araquidônico (AA) e docosahexaenoico (DHA) apresentam importantes funções no desenvolvimento e funcionamento do cérebro. Os produtos de oxidação dos ácidos graxos poli-insaturados estão presentes ou aumentados ao longo do desenvolvimento de doenças neurodegenerativas. A caracterização de tais produtos é crítica para o estudo que busca entender o seu papel fisiopatológico no desenvolvimento de tais doenças. No presente trabalho, buscou-se o desenvolvimento de uma ferramenta analítica sensível e específica para a detecção e quantificação dos hidroperóxidos e hidróxidos do AA (HpETE e HETE), do seu precursor, o ácido linoleico (HpODE e HODE) e do DHA (HpDoHE e HDoHE). Estes hidroperóxidos foram sintetizados por fotooxidação e os hidróxidos correspondentes foram obtidos através da redução com o NaBH4. Os isômeros isolados foram caracterizados por LC-MS/MS. Os íons produto específicos de cada isômero foram escolhidos para a construção do método de monitoramento de reação selecionada (selected reaction monitoring - SRM) para a realização da análise quantitativa dos analitos de interesse. Cabe salientar que os dados obtidos poderão ser utilizados em bibliotecas de análise lipidômica e oxi-lipidômica pois serão essenciais para a identificação e quantificação dos analítos de interesse do presente estudo em diversas doenças. Utilizando o método padronizado, buscamos investigar o papel dos hidroperóxidos e hidróxidos do DHA, LA e AA em um modelo animal para a esclerose lateral amiotrófica (ELA), uma doença neurodegenerativa que acomete neurônios motores. Foi observado um aumento nos níveis de 13-HpODE, 9-HpODE e 12-HETE no córtex motor dos animais avaliados. Adicionalmente, foram observadas alterações nas taxas lipólica e lipogênica no tecido adiposo para os animais ELA em relação aos respectivos controles. Em conjunto, os dados apresentados no presente trabalho corroboram com os trabalhos da literatura que associam alteração dos níveis dos produtos de oxidação dos ácidos graxos poli-insaturados em doenças neurodegenerativas e o metabolismo energético alterado em ELA. Futuramente é necessária uma investigação mais ampla dos níveis dos hidroperóxidos e hidróxidos lipídicos em diferentes tecidos e do metabolismo lipídico, e os conhecimentos gerados poderão ser uma importante fonte de novas opções terapêuticas para os pacientes portadores de ELA. / The n-3 and n-6 are two olyunsaturated fatty acids families. The long chain fatty acids such as arachidonic (AA) and docosahexaenoic acid (DHA) have important roles in the development and function of the brain. Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) oxidation products are present or increased during the progression of neurodegenerative diseases. The characterization of DHA oxidation products is critical to understand their roles in the development of such diseases. In the present study, we sought to develop a sensitive and specific analytical tool for the detection and quantification of AA hydroperoxides and hydroxides (HPETE and HETE), its precursor linoleic acid (HPODE and HODE) and DHA (HpDoHE and HDoHE). These hydroperoxides were synthesized by photooxidation and the corresponding hydroxides were obtained by reduction with NaBH4. The isolated isomers were characterized by LC-MS/MS, and unique and specific fragment ions were chosen to construct a selected reaction monitoring (SRM) method for the targeted quantitative analysis. It should be emphasized that the data obtained - in the form of lipidomics and oxy-lipidomics libraries - may be used to assist in several diseases. Using the standardized method, we investigated the role of hydroperoxides and hydroxides of DHA, LA and AA in an animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS), a neurodegenerative disease that affects motor neurons. Increased levels of 13-HPODE, 9-HPODE and 12-HETE were observed in the animals motor cortex. Additionally, results show changes in lipogenic and lipolytic rates in adipose tissue for ALS animals when compared to their respective controls. Altogether, the data presented herein corroborate with the literature by linking altered levels of PUFAs oxidation products in neurodegenerative diseases with altered energetic metabolism in ALS. In the future, a more extensive investigation of the hydroperoxide and hydroxide level in different tissues as well as the lipid metabolism must be done, which could lead to new therapeutic options for ALS patients

Neste trabalho foram realizadas as resoluções cinéticas das haloidrinas racêmicas (RS)-1-benziloxi-3-cloropropan-2-ol (4a), (RS)-1-benziloxi-3-bromopropan-2-ol (4b), (RS)-1-cloro-3-(4-metoxifenoxi)propan-2-ol (5a), (RS)-1-bromo-3-(4-metoxifenoxi)propan-2-ol (5b), (RS)-1-aliloxi-3-cloro-propan-2-ol (6a) e (RS)-1-aliloxi-3-bromo-propan-2-ol (6b) empregando-se a lipase comercial de Candida antarctica CALB como catalisador e acetato de vinila como agente acilante. As razões enantioméricas das resoluções cinéticas foram determinadas com o intuito de avaliar a influência dos grupos substituintes halogênios presentes nas haloidrinas na eficiência das resoluções cinéticas desses substratos. Os valores de razão enantiomérica obtidos foram: E = 5,6, 4a; E = 4,3, 4b; E = 98, 5a; E = 6,6, 5b; E = 20, 6a; E = 5,8, 6b. Assim, somente as resoluções cinéticas das cloroidrinas 5a e 6a apresentaram valores de E característicos de resoluções eficientes, fornecendo os produtos (R)-1-cloro-3-(4-metoxifenoxi)propan-2-ol 5a com rendimento de 46% e ee = 40%; (S)-acetato de 1-cloro-3-(4-metoxifenoxi)propan-2-ila 8a com rendimento de 40% e ee = 97%; (R)-1-aliloxi-3-cloro-propan-2-ol (R)-6a com rendimento de 45% e ee = 72% e (S)-acetato de 1-aliloxi-3-cloro-propan-2-ila (S)-9a com rendimento de 41% e ee = 81%. Realizou-se também uma triagem com os fungos de origem marinha Bostryospharia sp. Br09, Eutypella sp. Br23, Hidropisphaera sp. Br27, Xylaria sp. Br61, Aspergillus sydowii Ce19, Aspergillus sydowii Ce15, Penicillium raistriicki Ce16, Penicillium oxalicum F30 e Penicillium citrinum F53 frente aos produtos naturais sclareol, ambrox e sclareolide, a fim de selecionar os micro-organismos capazes de promover reações de bio-oxidação nesses substratos. Os metabólitos hidroxilados obtidos nas reações de biotransformação foram: 3β-hidroxi-ambrox 10a (rendimentos de 17% e 11%, com os fungos Br09 e Br23, respectivamente); 1β-hidroxi-ambrox 10b (rendimento de 14% com o fungo Ce19); 3β-hidroxi-sclareol 11a (rendimentos de 31%, 69% e 55%, com os fungos Br61, Br09 e Br23, respectivamente); 18-hidroxi-sclareol 11b (rendimento de 10% com o fungo Br61); 3β-hidroxi-sclareolide 12a (rendimentos de 34% e 7%, com os fungos Br09 e Br23, respectivamente). Realizou-se também um estudo utilizando-se três meios de cultura líquidos (meio sintético, meio YM e meio PDB) para a reação de biotransformação do sclareol 11 no composto ambradiol 13 com a levedura Hyphozyma roseonigra. Observou-se que a reação com o meio de cultura líquido PDB apresentou os melhores resultados, com uma grande eficiência na conversão do substrato no produto de interesse, o qual foi obtido com um rendimento de 82%. Esta reação foi realizada também através de um processo fermentativo conduzido em biorreator, apresentando bons resultados quanto à conversão da reação, porém com a desvantagem do alto custo do meio de cultura PDB, o que dificulta a realização deste processo fermentativo em larga escala. / In this work we performed kinetic resolutions of the racemic halohydrins (RS)-1-benzyloxy-3-chloropropan-2-ol (4a), (RS)-1-benzyloxy-3-bromopropan-2-ol (4b), (RS)-1-chloro-3-(4-methoxyphenoxy)propan-2-ol (5a), (RS)-1-bromo-3-(4-methoxyphenoxy)propan-2-ol (5b), (RS)-1-allyloxy-3-chloro-propan-2-ol (6a) and (RS)-1-allyloxy-3-bromo-propan-2-ol (6b) using the lipase from Candida antarctica CALB as catalyst and vinyl acetate as acylating agent. The enantiomeric ratios of the kinetic resolutions were determined in order to evaluate the influence of the halogen substituents present in halohydrins in the efficiency of the kinetic resolutions of these substrates. The enantiomeric ratio values obtained were: E = 5.6, 4a; E = 4.3, 4b; E = 98, 5a; E = 6.6, 5b; E = 20, 6a; E = 5.8, 6b. Thus, only the kinetic resolutions of the chlorohydrins 5a and 6a showed characteristic values of E of efficient resolutions, providing the products (R)-1-chloro-3-(4-methoxyphenoxy)propan-2-ol 5a with 46% yield and ee = 40%; (S)-1-chloro-3-(4-methoxyphenoxy)propan-2-yl acetate 8a with 40% yield and ee = 97%; (R)-1-allyloxy-3-chloro-propan-2-ol (R)-6a with 45% yield and ee = 72% and (S)-1-allyloxy-3-chloro-propan-2-yl acetate (S)-9a with 41% yield and ee = 81%. We also performed a screening with the marine fungi Bostryospharia sp. Br09, Eutypella sp. Br23, Hidropisphaera sp. Br27, Xylaria sp. Br61, Aspergillus sydowii Ce19, Aspergillus sydowii Ce15, Penicillium raistriicki Ce16, Penicillium oxalicum F30 and Penicillium citrinum F53 using the natural products ambrox, sclareol and sclareolide in order to select the microorganisms capable of promoting bio-oxidation reactions of these substrates. The hydroxylated metabolites obtained from the biotransformation reactions were: 3β-hydroxy-ambrox 10a (17% and 11% yield with Br09 and Br23, respectively); 1β-hydroxy-ambrox 10b (14% yield with Ce19); 3β-hydroxy-sclareol 11a (31%, 69% and 55% yield with Br61, Br23 and Br09, respectively); 18-hydroxy-sclareol 11b (10% yield with Br61); 3β-hydroxy-sclareolide 12a (34% and 7% yields with Br09 Br23, respectively). We also performed a study employing three liquid culture media (synthetic, YM and PDB media) for the biotransformation reaction of sclareol 11 into ambradiol 13 using Hyphozyma roseonigra as catalyst. The reaction with the liquid culture media PDB showed the best results, with a high efficiency in the conversion of the substrate into the desired product, which was obtained in 82% yield. This reaction was also performed using a fermentation process conducted in a bioreactor, with good results, however with the disadvantage of the high cost of culture media PDB, which hinders the performance of this large-scale fermentation.

Introdução: As dislipidemias representam um dos principais fatores de risco para as doenças cardiovasculares e, particularmente, para a aterosclerose. Portanto, todos os fatores nutricionais capazes de reduzir a sua incidência ou melhorar seu quadro clínico, representam ferramentas importantes para sua prevenção ou tratamento. Além das dislipidemias, as modificações oxidativas da lipoproteína de baixa densidade (LDL) têm relação direta com o processo aterosclerótico. Objetivos: O objetivo deste estudo foi avaliar a possível influência dos Parâmetros Nutricional (alimentar e antropométrico) e Bioquímicos sobre a geração de LDL- em indivíduos com diferentes níveis de risco cardiovascular Métodos: Para a consecução destes objetivos foram avaliados indivíduos com hipercolesterolemia associada à LDL com (n = 10) ou sem (n = 33) aterosclerose, quando comparados aos indivíduos normocolesterolêmicos (n = 30). A partir desta amostra avaliou-se o hábito alimentar (questionário quantitativo de freqüência alimentar), a antropometria (peso, altura, circunferência da cintura, % de gordura corporal e % de massa magra), o perfil lipídico (colesterol e triacilgliceróis), o conteúdo de LDL- (plasma, LDL total e sub-frações de LDL) e os auto-anticorpos anti-LDL- no plasma. O diagnóstico de aterosclerose foi feito através da pesquisa dos prontuários e da avaliação do índice tornozelo-braço (ITB). Resultados: A análise do perfil lipídico indicou que a concentração de colesterol plasmático no grupo Controle (180,5 ± 19,6 mg/dL) foi menor que a observada nos grupos Hipercolesterolêmico – Hiper (-) (243,5 ± 29,7 mg/dL) e Hipercolesterolêmico com aterosclerose – Hiper (+) (221,1 ± 19,6 mg/dL), sendo a dislipidemia observada resultante do acúmulo de colesterol na LDL. O monitoramento da LDL- no plasma e de seus auto-anticorpos não apresentou diferença significativa entre os grupos. Entretanto, quando se analisou a LDL- na LDL total verificamos que o grupo Controle apresentou conteúdo inferior (850,2 ± 337,8 DO) aos grupos Hiper (-) (1253,1 ± 340,9 DO) e Hiper (+) (1258,5 ± 207,4 DO). Em relação ao hábito alimentar, o grupo Controle apresentou menor consumo de carboidratos e vitamina C, quando comparado ao grupo Hiper (+), e este consumo inferior de ácido graxo monoinsaturado (AGM), ácido graxo poliinsaturado (AGP) e ácido linoléico que o grupo Hiper (-). Não observamos diferença significativa nos parâmetros antropométricos. Considerando que o conteúdo de LDL- no plasma e na LDL (+) densa apresentou correlação positiva, além das correlações positivas entre LDL- isolada e normalizada pelas proteínas e colesterol tanto no plasma, quanto na LDL total e nas sub-frações de LDL, estabelecemos correlações entre estas variáveis e os parâmetros clínicos, de consumo, de composição corporal e bioquímicos. Neste sentido, observamos que houve correlação da pressão arterial sistólica com LDL- no plasma (r = 0,26 e p = 0,03) e escore de risco de Framingham com LDL- na LDL (r = 0,36 e p = 0,01). Em relação ao consumo alimentar, houve correlação entre o consumo de gordura e colesterol com o conteúdo de LDL- no plasma (r = 0,27 e p = 0,02; r = 0,27 e p = 0,02, respectivamente). Verificamos também correlação entre LDL- presente na sub-fração menos densa da LDL com o consumo de AGM (r = -0,27 e p = 0,02), AGP (r = -0,23 e p = 0,05), ácido oléico (r = -0,23 e p = 0,05), ácido linoléico (r = -0,31 e p = 0,01) e vitamina A (r = -0,25 e p = 0,03). As variáveis antropométricas e de composição corporal não apresentaram correlação significativa com a geração de LDL- no plasma, na LDL total e nas sub-frações de LDL, nem com seus auto-anticorpos. Quando avaliamos o perfil lipídico e a LDL- na LDL, observamos correlação positiva com colesterol total (r = 0,52 e p ≤ 0,001), colesterol associado à LDL, pela equação de Friedewald e analisado na lipoproteína isolada (r = 0,59 e p ≤ 0,001; r = 0,75 e p ≤ 0,001, respectivamente), as relações colesterol total/HDL (r= 0,45, p ≤ 0,001) e LDL/HDL (r= 0,47, p ≤ 0,001) e colesterol não HDL (r= 0,74, p ≤ 0,001). Conclusões: Os resultados obtidos mostram que a LDL-, sobretudo quando analisada na LDL, é um importante e sensível parâmetro bioquímico associado ao perfil lipídico, a outros parâmetros de risco cardiovascular e ao consumo alimentar. Portanto, sugere-se que o monitoramento da LDL- faça parte dos protocolos clínicos, visto que este marcador sofre variação em função de fatores exógenos, clínicos e bioquímicos. / Introduction: The dyslipidemias is very important to coronary artery disease (CAD) development, specially in atherosclerosis. Therefore, all nutritional factors able to decrease its incidence represent important tools in the prevent or treatment. In this respect, oxidized low-density lipoprotein (LDL) has been associated to atherosclerotic process. Objectives: Our goal was to evaluate the influence of the Nutritional (intake and anthropometria) and Biochemical Parameters in generation of LDL- in subjects with different levels of cardiovascular risk. Methods: Subjects with hypercholesterolemia associated to LDL with (n = 10) or without (n = 33) atherosclerosis and normocholesterolemic (n = 30) were selected. Habitual food intake (quantitative food frequency questionnaire), anthropometric parameters (weight, heath, waist circumference, % body fat and % mass muscular) were evaluated. In plasma we evaluated lipid profile (cholesterol and triglycerides), LDL- content (plasma, LDL and LDL subfractions) and auto-antibodies anti-LDL-. Atherosclerosis was confirmed by register and ankle-brachial blood pressure index (ABI). Results: The plasma cholesterol in group Control (180.5 ± 19.6 mg/dL) was lower than compared to Hiper (-) group (243.5 ± 29.7 mg/dL) and Hiper (+) group (221.0 ± 19.6 mg/dL). This dyslipidemia was associated to high levels of LDL-cholesterol. The content of LDL- in plasma and its autoantibodies against did not have any significant difference between groups. However, when LDL- content was analyzed in total LDL we verified that Control group showed menas lower (850.2 ± 337.8 DO) than Hiper (-) (1253.1 ± 340.9 DO) and Hiper (+) (1258.5 ± 207.4 DO) groups. Carbohydrate and vitamin C intake in Control group was lower than Hiper (+) group. Monounsaturated fatty acids (MUFA), polyunsaturated fatty acids (PUFA) and acid linoleic intake in Hiper (+) was higher than Hiper (-) group. No significant differences in anthropometric parameters were observed when all groups were evaluated. When we analyzed the possible association between variables, we verified positive correlation between blood pressure arterial systolic with LDL- plasma (r = 0.26 and p = 0.03) and Framingham risk score with LDL- in LDL (r = 0.36 and p = 0.01). Total fat and cholesterol intake was correlated to LDL- plasma (r = 0.27 and p = 0.02; r = 0.27 and p = 0.02, respectively). In addition we observed a correlation between LDL- in dense low LDL subfraction with MUFA (r = -0.27 and p = 0.02), PUFA (r = -0.23 and p = 0.05), acid oleic (r = -0.23 and p = 0.05), acid linoleic (r = -0.31 and p = 0.01) and vitamin A (r = -0.25 and p = 0.03). The anthropometric parameters did not show any significant correlation with the LDL- content and its autoantibodies. LDL- in LDL had positive correlation with total cholesterol (r = 0.52 and p ≤ 0.001), cholesterol associated LDL as calculated by Friedewald equation and crude analysis (r = 0.59 and p ≤ 0.001; r = 0.75 and p ≤ 0.001, respectively), TC/HDL ratio (r= 0.45 and p ≤ 0.001), LDL/HDL ratio (r= 0.47 and p ≤ 0.001) and non cholesterol HDL (r= 0.74 and p ≤ 0.001). Conclusion: These results showed that certain component diet could modulate LDL- generation. Furthermore, this particle was correlated with the lipid profile and some of the factors that predispose for cardiovascular desiase.

O objetivo deste trabalho foi avaliar se as enzimas secretadas pelo fungo de decomposição parda Gloeophyllum trabeum podem atuar como auxiliares às celulases comerciais na hidrólise de substratos celulósicos oxidados. Para isto foi realizada a oxidação de celulose microcristalina Avicel mediante reação de Fenton (Fe+2, H2O2) e tratamento com CuSO4. O substrato oxidado foi caracterizado e posteriormente foi determinado o efeito desta modificação sobre a eficiência hidrolítica de enzimas comerciais (Celluclast/Novozym) e sobre misturas destas enzimas comerciais suplementadas com extrato enzimático obtido de G. trabeum. As reações realizadas com Avicel indicaram que ambos tratamentos químicos foram efetivos para modificar grupos funcionais presentes na celulose. A caracterização fisicoquímica dos substratos oxidados permitiu concluir que o tratamento Fenton gerou transformações mais intensas na celulose do que o tratamento com CuSO4. O análise dos hidrolisados ácidos das amostras oxidadas por Fenton mediante espectrometria de massas (GC-MS) confirmou que a oxidação ocorre principalmente no C1. As hidrólises enzimáticas utilizando preparações com diferentes cargas das enzimas comerciais apresentaram uma diminuição significativa da conversão de celulose quando as amostras são tratadas com o reagente Fenton. Por outro lado, a celulose oxidada gerada pelo tratamento com CuSO4 ainda é eficientemente hidrolisada pelas enzimas. As duas amostras de celulose Avicel oxidadas também foi hidrolisada utilizando misturas de enzimas comerciais e extratos enzimáticos de G. trabeum. Em todas as condições ensaiadas a suplementação da mistura reacional com extratos enzimáticos do fungo de decomposição parda G. trabeum diminuíram a eficiência de hidrólise enzimática da celulose oxidada. O emprego do dobro de carga enzimática de enzimas comerciais permitiu recuperar os níveis de hidrólise observados na celulose in natura. / The goal of this work was to evaluate whether enzymes produced by the brown-rot fungus Gleophyllum trabeum would be able to act as auxiliary enzymes of commercial cellulases during the enzymatic hydrolysis of oxidized cellulose. To reach this goal an oxidation of microcrystalline-cellulose (Avicel) was performed by two differente reaction systems: Fenton reaction (Fe2+, H2O2) or CuSO4 treatments. The oxidized subtracts were characterized and the effect of cellulose modification on the hydrolytic efficiency of commercial enzymes, supplemented or not with the enzymes recovered from a G. trabeum culture, was determined. The Avicel treatment by the oxidative systems resulted in cellulose structural changes as evidenced by infrared spectroscopy, viscosity measurements and chemical characterization by HPLC and GC/MS chromatography of the monomers recovered after acid hydrolysis. The physicochemical characterization of the oxidized celluloses allowed to conclude that the transformation of the cellulose was more intense when Fenton treatment was used as compared with the CuSO4 treatment. The analysis of the acid hydrolysates by GC-MS indicated that the oxidation by Fenton reaction occurred mainly at the C1 of the cellulose chain, resulting in gluconic acid in the acid hydrolysates. A meaningful decrease of the cellulose conversion was observed when Fetnon-treated samples were submitted to enzymatic hydrolysis using different amounts of commercial enzymes. On the other hand, the CuSO4-oxidized cellulose was still efficiently hydrolyzed by high enzyme dosages. The oxidized Avicel substrates were also hydrolyzed using a mixture of the commercial enzymes with enzymes recovered from G. trabeum cultures. At all tested conditions, the supplementation of the reaction mixture with enzymatic extracts from G. trabeum decreased the enzymatic hydrolysis efficiency. Nevertheless, the normal levels of enzymatic hydrolysis were recovered when the commercial enzymes dosage two-fold increased.

O presente trabalho trata do desenvolvimento um novo material, diatomita modificada por ferro, como ativador dos oxidantes persulfato de sódio e peróxido de hidrogênio para degradar poluentes prioritários (fenantreno e antraceno), diesel e o poluente emergente ácido perfluoroctanóico (PFOA). Os objetivos deste estudo foram comparar esse novo método com métodos convencionais de ativação para esses oxidantes; e estudar, estatisticamente, a relação ótima entre a quantidade deste material e a concentração de oxidante para a degradação dos contaminantes. A diatomita bruta e as diatomitas modificadas (CAT-5 e CAT-20) foram caracterizadas por diferentes técnicas. Os principais resultados da caracterização mostraram que os materiais são amorfos e que a concentração de ferro foi 4%, 17% e 25% para diatomita bruta, CAT-5 e CAT-20, respectivamente. Os resultados mostraram que os materiais modificados apresentaram significativa atividade catalítica para ativar os oxidantes e degradar os poluentes, sendo a CAT-5 a mais reativa. Resultados satisfatórios foram obtidos utilizando 45 g L-1 de persulfato de sódio com 2,5 g de diatomita modificada (CAT-5), com degradação de 87% e 96% de fenantreno e antraceno, respectivamente, em 168 horas de tratamento. Para o tratamento de solo arenoso contaminado com diesel, os melhores resultados foram obtidos utilizando 41 g L-1 de persulfato de sódio e 1,56 g de CAT-5, obtendo decaimento de 91% de carbono total em 146 horas. A eficiência da decomposição de PFOA mostra que a reatividade dos sistemas seguiu a ordem: peróxido de hidrogênio em altas concentrações > peróxido de hidrogênio em paralelo com persulfato > persulfato alcalino, ambos ativados com CAT-5, atingindo 86%, 69% e 48%, respectivamente, após 6 horas de reação. / The present work deals with the development of a new materials, modified diatomite by iron, as an activator of the oxidants sodium persulfate and hydrogen peroxide to degrade priority pollutants (phenantherene and anthracene), diesel and emerging pollutant perfluorooctanoic acid (PFOA). The aims of this study were to compare this new method with traditional activation method for these oxidants; and to study, statistically, the optimal ratio between the quantity of the material and the concentration of oxidant to the degradation of contaminants. The raw and modified materials were characterized by different techniques. The main characterization results showed that materials are amorphous, and that the iron concentrations were 4,78%, 17,65% and 25% for the raw diatomite, CAT-5 and CAT-20, respectively. The results showed that the modified material showed significant catalytic activity to activate the oxidants and to degrade pollutants, with CAT-5 being the most reactive. Satisfactory results were obtained using 2,5 g of modified diatomite (CAT-%) with sodium persulfate at 45 g L-1, with degradation of 87% and 96% of phenanthrene and anthracene, respectively, in 168 hours of treatment. For the treatment of sandy soil contaminated with diesel, the best result was obtained using 41 g L-1 of sodium persulfate sodium and 1,56 g of CAT-5, resulting in a decrease of 91% of total carbon present in diesel. The PFOA decomposition efficiency for the systems shows that hydrogen peroxide at high concentrations > hydrogen peroxide-activated persulfate > alkaline-activated persulfate, both with CAT-5, achieving 83%, 69% and 48% , respectively, after 6 hours of reaction.