Este trabalho teve como objetivo a prospecção e caracterização de enzimas fúngicas, que degradam a biomassa, visando à aplicação no biobranqueamento da polpa de celulose. Para isto, foram selecionados 13 fungos filamentosos da Micoteca e entre estes Aspergillus versicolor e A. brasiliensis foram aqueles que se sobressaíram quanto à produção de xilanase, amilase, CMCase, avicelase e ?-glucosidase. As melhores condições de produção enzimática corresponderam à utilização de bagaço de cevada como fonte de carbono em meio SR (Segato Rizzatti) para xilanase, amilase e ?- glucosidase e meio M5 para CMCase, avicelase e FPase, nos cultivos incubados por tempos variáveis de 72 a 168 horas. Para otimizar a concentração da fonte de carbono e a temperatura nos cultivos foi realizado um Delineamentro Composto Central Rotacional. Como resultante da otimização do bioprocesso foram obtidos os extratos brutos: (i) meio BSR, para a produção de xilanase por A. brasiliensis, com 96 horas de cultivo estático, a 30°C, com bagaço de cevada 3% em meio SR; (ii) Meio VSR para amilase e ?-glucosidase a partir do A. versicolor, com 120 horas de cultivo estático, a 35°C, com bagaço de cevada 3,41% em meio SR; (iii) Meio VM5 para CMCase, avicelase e FPase de A. versicolor com 120 horas de cultivo estático, a 30°C, com bagaço de cevada 2% em meio M5. Lacase foi produzida por Trametes versicolor (iv), cultivado por quinze dias em Fermentação Submersa estática, a 30°C, em meio contendo vinhaça e água destilada (1:5 v/v), 1% de algodão e 0,1% de peptona. Paralelamente, a produção de xilanases de A. tamarii Kita (v) com bagaço de cevada 2,9% foi otimizada em meio ADAMS por 129 horas (recebendo a denominação - meio TKADAMS). Quanto à caracterização das enzimas de A. versicolor (xilanase) e A. brasiliensis (demais enzimas) a temperatura ótima de xilanase foi 70°C; amilase 60-65°C; CMCase 65°C; avicelase 50°C; FPase e lacase 60°C e ?-glucosidase 70-75°C. Quanto à estabilidade térmica, xilanase mostrou-se com 60% de atividade relativa por até 24 horas à 40°C e 30 minutos à 50°C. A 60°C mostrou-se pouco estável. A amilase mostrou-se estável por 24 horas a 40 e 50°C, com 80% da atividade relativa. CMCase e FPase mostraram-se pouco estável nas temperaturas citadas. Avicelase apresentou ativação quando exposta ao aquecimento de 40, 50 e 60°C. ?-glucosidase foi estável a 40°C por até 24 horas, com atividade relativa de 80%; a 50°C apresentou 60% de atividade relativa por 180 minutos e a 60°C exibiu 40% por até 30 minutos. Lacase foi estável a 50°C, com um t50 de 60 minutos; a 60°C teve atividade relativa próxima de 30%, por até 240 minutos e a 70°C apresentou 40% de atividade por 30 minutos. Quanto ao pH, xilanase apresentou uma faixa ótima de 4,0-5,0 e também entre 7,0-8,0. Amilase, CMCase, avicelase, FPase, ?-glucosidase e lacase apresentaram atividades mais expressivas na faixa de pH 4,0-5,5. Com relação à estabilidade ao pH em 24 horas, xilanase foi mais estável nos pH 5,5-7,0, amilase nos pH 5,0-6,5, CMCase, FPase e lacase em pH 4,5, avicelase em pH 3,0 e ?-glucosidase em pH 5,0-5,5. Quanto ao efeito de íons, CMCase e ?-glucosidase foram ativadas por K+, Zn+ e Ba2+; CMCase, ?-glucosidase e lacase foram ativadas por NH4+ e Ca2+; amilase, CMCase, ?-glucosidase e lacase foram ativadas por Co2+; amilase, CMCase e ?- glucosidase foram ativadas por Al3+ e Fe2+; xilanase, avicelase, CMCase e ?-glucosidase foram ativadas por Mn+; avicelase e CMCase foram ativadas por Ag+; lacase por EDTA; ?-glucosidase e lacase por Mg2+, CMCase por Hg2+ e xilanase, ?-glucosidase e lacase por Cu2+. Os extratos foram utilizados na formulação de coquetéis enzimáticos para biobranqueamento da polpa de celulose. A aplicação dos extratos BSR, VSR, VM5 sobre a polpa marrom não resultou em uma redução significativa do número Kappa quando comparados ao controle, uma vez que todos os extratos apresentavam uma coloração muito escura, a qual fora originada por componentes e pigmentos provenientes dos meios de cultivo dos micro-organismos com bagaço de cevada e que, consequentemente, interferiram na determinação do número Kappa. Desta forma, o coquetel otimizado teve como formulação: 20,3 mL do meio TKADAMS e 10 mL do extrato do meio produtor de lacase para cada 4 gramas de polpa tratada, pH 5,5; 35,9ºC, 48 horas. Este tratamento resultou na redução de 1,83 pontos no número Kappa da polpa marrom, representando uma eficiência de 20,3%, e aumento de 4,65 na alvura, em relação ao controle. A aplicação do coquetel nos resíduos lignocelulósicos ocasionou a formação máxima de 85 mg/mL de açúcares redutores, em 24 horas no tratamento do bagaço de cevada, e 25 mg/mL de açúcares redutores, em 3 horas no tratamento do bagaço de cana. A aplicação do coquetel nas polpas de papel reciclado ocasionou um maior destintamento. A aplicação do coquetel desenvolvido na polpa de celulose, nos resíduos lignocelulósicos e fibras secundárias mostrou-se promissora para biobranqueamento, biodegradação e destintamento destes, respectivamente. A aplicação de enzimas no processo de biobranqueamento da polpa de celulose é uma alternativa viável e que auxilia a redução de custos, água, energia e colabora com o meio ambiente. A lacase foi importante no biobranqueamento da polpa de celulose sendo que o aumento da escala de produção do T. versicolor para biorreator levou a uma produção 6,25 vezes maior comparada aquela em Erlenmeyer, provavelmente devido a aeração constante / This work aimed to prospect and characterize fungal enzymes, which break biomass, looking for the cellulose pulp biobleaching application. For this, 13 filamentous fungi of the Fungi Library were selected and among them Aspergillus versicolor and A. brasiliensis were those that stood out as inducers of xylanase, amylase, CMCase, avicelase and ?-glucosidase production. The use of barley bagasse as carbon source was the best condition for xylanase, amylase and ?-glucosidase production in SR medium (Segato Rizzatti) and M5 medium was the best for CMCase, avicelase and FPase production, in cultures incubated for 72-168 h. In order to optimize the concentration of the carbon source and the temperature of the cultures, a Central Composite Rotational Design was elaborated. (i) BSR extract, in SR medium for the xylanase production by A. brasiliensis, 96 hours, in static culture, at 30°C with barley bagasse 3%; (ii) VSR extract, in SR medium, for the amylase and ?-glucosidase from A. versicolor, 120 hours in static culture, at 35°C, with barley bagasse 3.41%. (iii) VM5 extract, in M5 medium for CMCase, avicelase and FPase from A. versicolor, 120 hours of static culture, at 30°C with barley bagasse 2%. Lacase was produced by Trametes versicolor (iv), in a medium containing vinasse and distilled water (1:5 v/v), cotton 1% and peptone 0.1%, for 15 days at 30ºC. In parallel, the production of a xylanase from A. tamarii Kita (v) with barley bagasse 2.9% was optimized in ADAMS medium for 129 hours (designated - TKADAMS medium). The thermal stability study showed that xylanase was stable with 60% of relative activity at 40°C for up to 24 hours and for 30 minutes at 50°C. At 60°C the enzyme was poorly stable. Amylase was stable for 24 hours at 40 and 50°C, with 80% of relative activity. CMCase and FPase was poorly stable at all temperatures tested. Avicelase was activated by the exposure at 40, 50 and 60°C. ?-glucosidase was stable at 40°C for up to 24 hours, with 80% of relative activity; at 50°C it showed a relative activity of 60% for 180 minutes and at 60° it showed 40% of relative activity for 30 minutes. Laccase was stable at 50°C with t50 for 60 minutes. At 60°C it showed an activity of 30% for up to 240 minutes and at 70°C it showed 40% of activity for 30 minutes. As for pH, xylanase showed the best activity in a range of pH 4.0-5.0 and 7.0-8.0. Amylase, CMCase, avicelase, FPase, ?-glucosidase and laccase showed expressive activities in a range of pH 4.0-5.5. The tests of pH stability in 24 hours showed that xylanase was stable at pH 5.5-7.0, amylase at pH 5.0-6.5, CMCase, FPase and laccase at pH 4.5, avicelase at pH 3.0 and ?-glucosidase at pH 5.0-5.5. The effect of ions showed that CMCase and ?-glucosidase were activated by K+, Zn+ and Ba2+; CMCase, ?-glucosidase and lacase were activated by NH4+ and Ca2+; amylase, CMCase, ?-glucosidase and lacase were activated by Co2+; amylase, CMCase and ?-glucosidase by Al3+ and Fe2+; xylanase, avicelase, CMCase and ?-glucosidase by Mn+; avicelase and CMCase by Ag+; lacase by EDTA; ?-glucosidase e lacase by Mg2+, CMCase by Hg2+ and xylanase, ?-glucosidase and lacase by Cu2+. The extracts were used in the formulation of enzymatic cocktails for cellulose pulp biobleaching. The application of BSR, VSR and VM5 extracts on the brown pulp did not result on a significant reduction of the Kappa number when compared to the control, on account of the dark coloration of these extracts caused by the components and pigments from the cultivation with the microorganisms and barley bagasse, which as a consequence, interfered in the determination of the Kappa number. Thus, an optimized cocktail was formulated: for each 4 grams of treated pulp 20.3 mL of TKADAMS extract and 10 mL of laccase extract, pH 5.5; 35.9°C, 48 hours. This treatment resulted in the reduction of 1.83 points in the Kappa number of the brown pulp, representing an efficiency of 20.3%, and a brightness increase of 4.65 when compared to the control. The application of the cocktail in the lignocellulosic residues resulted in the formation of 85 mg/mL of reducing sugars in barley bagasse treatment for 24 hours and, 25 mg/ml of reducing sugars in sugarcane bagasse treatment for 3 hours. The application of the cocktail in the recycled paper pulps caused a greater deinking. The application of the formulated cocktail in the cellulose pulp, lignocellulosic residues and secondary fibres was promising for biobleaching, biodegradation and deinking, respectively. The enzyme application in cellulose biobleaching is a viable alternative, which helps reducing costs, water, energy and collaborates with the environment. Laccase was important in the cellulose biobleaching and the increase of its production by T. versicolor through bioreactor led to a production 6.25 times higher than that in Erlenmeyer, probably due to the constant aeration

Orientador: Ian Castro-Gamboa / Banca: Luis Vitor Silva do Sacramento / Banca: Cíntia Duarte de Freitas Milagre / Banca: Mônica Tallarico Pupo / Banca: Christopher Scott Jeffrey / Resumo: Senna spectabilis é uma planta medicinal detentora de inumeras aplicações terapêuticas tradicionais. Como uma fonte rica de metabólitos com atividades biológicas a rizosfera de S. spectabilis foi o objeto de estudo neste trabalho. O conhecimento da população da microbiota da rizosfera contribuiu para a compreensão das interações que poderiam ocorrer nessa região dinâmica e rica do solo. Um número de métodos moleculares têm sido desenvolvidos nos últimos anos para o estudo da comunidade microbiana utilizando PCR no sequenciamento das regiões de rRNA 16S e ITS. Os objetivos deste estudo foram identificar a população microbiana da rizosfera de mudas de S. spectabilis e em sequência selecionar algumas linhagens e submetê-las a cultivos mistos em meio sólido. A identificação foi conseguida através do 454-pyrosequenciamento das raízes e sequenciamento por iluminaseq das soluções nutritivas em que as plantas foram cultivadas. Os resultados mostraram uma população rica e variada de bactérias e fungos, com destaque aos filos Verrucomicrobia, Proteobacterias, Firmicutes para as bactérias e para os fungos os filos Basidiomycota e Ascomycota. Espécies selecionadas de fungos foram cultivados em meio Czapek-dox líquido e uma análise do perfil metabólico foi conduzido utilizando HPLC-DAD e HPLC-DAD/MS. Entre os metabólitos detectados nessa pré-avaliação estão os derivados policetidicos produzidos por Fusarium: zearalenonas, conhecidas micotoxinas produzidas por uma grande quantidade de espécies deste gênero. Estes resultados induziram a seleção de cinco fungos de Fusarium, Paecilomyces e uma espécie de bactéria, Burkholderia sp para o cultivo misto em meio de agar sólido. O objetivo foi detectar mudanças na produção metabólica e analisar as alterações esperadas por RMN de 1H associados aos métodos quimiométricos de análise PCA e PLS e tambem por LC/MS. Uma série de... / Abstract: Senna spectabilis is a medicinal plant with innumeral traditional therapeutic applications. As a source of rich metabolites with biological activities S. spectabilis' rhizosphere was the object of study in this work. The knowledge of the population of the microbiota of the rhizosphere contributes to the understanding of the interactions that may occur in this dynamic and rich region of the soil. A number of molecular methods have been developed in recent years to study the microbial community using PCR associated in the sequencing of 16S and ITS regions of rRNA. The objectives of this study were to identify the microbial population of rhizosphere seedlings of S. spectabilis and in sequence to select a few strains and submit them to co-cultures in a solid medium. Identification was achieved with 454- pyrosequencing of roots and iluminaseq sequencing of the hydroponic solutions, in which the seedlings were cultivated. Results showed a rich and varied population of bacteria and fungi notably the bacteria phyla Verrucromiobia, Proteobacteria, Firmicutes and for the fungi the phyla Basidiomycota and Ascomycota. Selected species of fungi were cultivated in liquid Czapek-dox medium and a screening of the metabolic profile was conducted using HPLC-DAD and HPLC-DAD/MS. Among the metabolites detected in this previous evaluation are the polyketides derivates produced by Fusarium: zearalenones known as mycotoxins produced by many species of this genus. These results have induced to the selection of five fungi from Fusarium, Paecilomyces and one specie of bacteria, Burkholderia sp for mix cultivation in agar solid medium. The aim was to detect changes in the metabolic production and analyse the expected alterations by 1H NMR associated with chemometric method PCA and PLS and LC/MS. A series of enniatin could be detected by LC/MS indicating that co-culturing induced the modifications in the... / Doutor

O monitoramento de corpos hídricos receptores de efluentes pode ajudar na manutenção e conservação desses locais, pois os poluentes podem alterar o equilíbrio, a estrutura e o funcionamento do ecossistema. Neste aspecto, o estudo em sedimentos é importante ao permitir uma avaliação mais abrangente do ecossistema aquático, onde diferentes contaminantes podem estar associados ao sedimento em concentrações superiores às das águas, podendo resultar em impactos negativos à biota aquática, a depender da biodisponibilidade. A cidade de Cubatão abriga um dos maiores pólos industriais do Brasil, onde a descarga constante de efluentes industriais e domésticos no rio Cubatão e seus afluentes acabou ocasionando um panorama de degradação dos rios. A Bacia do Rio Cubatão esta localizada entre a Grande São Paulo e a Baixada Santista, com área de 177 km2, aproximadamente. O rio Cubatão é o principal rio da região, abastecendo as cidades de Cubatão, Santos, São Vicente e parte dos municípios de Praia Grande e Guarujá. Além do abastecimento de água para a população, o rio também abastece o pólo industrial de Cubatão. O objetivo deste trabalho foi avaliar efeitos agudos e crônicos de amostras de água e de sedimento do rio Cubatão e dois de seus afluentes (Perequê e Pilões), por meio de ensaios ecotoxicológicos. Os organismos aquáticos empregados nos ensaios foram Ceriodaphnia dubia e Vibrio fischeri para avaliação de água e Hyalella azteca para avaliação de sedimento integral. A análise de crescimento corpóreo destes últimos também foi realizada. Além disso, foram realizadas Análises Químicas Instrumentais e Análise por Ativação Neutrônica em amostras de sedimentos. O estudo foi realizado entre 2010 e 2011, totalizando quatro campanhas. Foram coletadas amostras de água em nove pontos da Bacia do Rio Cubatão, e amostras de sedimento em seis pontos. Através dos ensaios realizados com V. fischeri pôde ser verificada toxicidade em todos os pontos amostrados com valores de CE(I)50 que variaram entre 31,25% e 71,61%. Os resultados obtidos com exposição de C. dubia não identificaram toxicidade, com base na análise estatística utilizada (Teste t por bioequivalência). Os ensaios de toxicidade para efeitos agudos do sedimento integral em H.azteca resultaram em toxicidade para as amostras de P2 e P5 (2ª e 4ª campanhas), com uma mortalidade superior a 50% dos organismos expostos. A análise de crescimento corpóreo identificou menor crescimento corpóreo nos organismos expostos ao sedimento coletado em P4 e P5. Com relação aos sedimentos coletados no ponto P5, os compostos endrin, dibenzeno(a,h)antraceno e antraceno ultrapassaram os valores recomendados pela Resolução Conama 344/04. Os resultados das Análises por Ativação Neutrônica evidenciaram maior contaminação por metais nos sedimentos originários de P5 e PI. / The monitoring of water quality on rivers where wastewaters are discharged may be important for the general conservation once many pollutants may alter the ecosystem balance, and life functioning. To study sediments contamination is an important tool that allows a more comprehensive assessment of the aquatic ecosystem, since many contaminants can be associated to the sediment in higher concentrations than in water and may result in negative impacts on aquatic biota. The Cubatão district is one of the largest industrial centers of Brazil. The usual discharge of industrial effluents and domestic sewage into Cubatão and its tributaries ended up causing serious waterways degradation. Cubatão River Basin is located between São Paulo and Baixada Santista (coast), covering approximately 177km2 area. Cubatão River as the main water source for the region, suppling water to Cubatão and its industrial area, and also to Santos, São Vicente and partially to Praia Grande and Guarujá municipalities. The objective of this study was to assess the toxicity for aquatic organisms concerning water and sediment sampled at Cubatão and at two tributaries (Perequê and Pilões). Chemical determinations were included in order to try identify the possible relation between biological effecs. Ceriodaphnia dubia and Vibrio fischeri were used for evaluation of water effects while Hyalella azteca were exposed to the sediments. Biometric analysis were performed on Hyalella azteca. Furthermore, chemical identification by Chromatography and Neutron Activation Analysis were carried out in sediment samples. Through V. fischeri toxicity response it could be noted signs of effects once the EC(I)50 ranged from 31.25% up to 71.61%. C. dubia results were negative to the same samples, based on statistical analysis (test \"t\" for bioequivalence).Through acute toxicity responses when H. azteca was exposed to sediments, toxicity was identified in samples from P2 and P5 (2nd and 4th campaigns): mortality exceeding 50% of exposed organisms. The biometric analysis for the H. azteca growth showed lower values for organisms exposed to sediments from P4 and P5. Chemical analysis evidenced endrin, dibenzo(a, h) anthracene and anthracene at sediments from P5, values which are not in accordance with the Conama 344/04; Neutron Activation Analysis showed high concentrations of metals for samples from the sites P5 and PI.

O objetivo principal deste trabalho foi avaliar o óleo produzido por cianobactérias como matéria-prima lipídica para sintetisar biodiesel pela rota etílica empregando catalisadores heterogêneos. Cinco linhagens de cianobactérias não produtoras de toxinas: Microcystis aeruginosa NPCD-1, Synechococcus sp. PCC7942, Chlorogloea sp. CENA170, Leptolyngbya sp. CENA104 e Trichormus sp. CENA77 foram inicialmente cultivadas e avaliadas, tomando por base parâmetros como: produtividade de biomassa celular, teor de lipídeo e composição em ácidos graxos. Os valores mais elevados de produtividade celular e de lipídeo foram obtidos para as linhagens M. aeruginosa NPCD-1, Trichormus sp. CENA77 e Synechococcus sp. PCC7942. As matérias-primas lipídicas oriundas das linhagens selecionadas foram ainda caracterizadas quanto as propriedades reológicas (viscosidade), térmicas (termogravimetria) e químicas (espectroscopia na região de infravermelho). Na etapa seguinte, as condições de cultivo das linhagens foram estudadas e otimizadas por meio de um planejamento fatorial avaliando as variáveis intensidade luminosa (50 a 150 ?mol m-2s-1) e concentração de Na2CO3 (0,5 a 1,5 g/L), considerando como variáveis resposta a produtividade celular e o teor de lipídeo. A análise estatística indicou que a intensidade de luz influenciou positivamente os valores de produtividade celular para todas as linhagens estudadas, enquanto a concentração de Na2CO3 influenciou negativamente apenas no cultivo da linhagem M. aeruginosa NPCD-1. Com relação à variável teor de lipídeo, para a linhagem M. aeruginosa NPCD-1 nenhuma variável apresentou significância dentro da faixa estudada. No entanto, para as outras linhagens, o emprego das variáveis estudadas nos níveis mais altos implicou valores mais elevados para o teor de lipídeo. Definidas as condições ótimas de cultivo, o trabalho foi direcionado para execução da reação de interesse do projeto, empregando dois catalisadores heterogêneos de comprovada potencialidade: óxido de nióbio impregnado com sódio (químico) e Novozym 435® (bioquímico). Os resultados obtidos demonstraram que ambos os catalisadores atuaram de forma eficiente, convertendo os ácidos graxos em seus respectivos ésteres de etila. Entretanto, a qualidade da biomassa (índice de acidez e presença de pigmentos) interferiu a atuação dos catalisadores de maneira diferenciada. Enquanto o catalisador químico foi sensível à presença de níveis elevados de acidez, como constatado no óleo de Trichormus sp. CENA77, o catalisador bioquímico pode ter adsorvido os pigmentos presentes em maior quantidade nessa matéria-prima, reduzindo sua atividade catalítica. Desta forma, com exceção do biodiesel dessa matéria-prima lipídica, parâmetros, tais como número de cetano, ponto de entupimento de filtro a frio, índice de saponificação e índice de iodo, foram estimados por modelos teóricos, visando à predição da qualidade do biodiesel obtido dos diferentes óleos de acordo com as especificações estabelecidas pelas normas oficiais. Do ponto de vista geral, os resultados obtidos neste trabalho foram promissores e demonstraram a potencialidade do uso de cianobactérias como fonte de matéria-prima lipídica na síntese de biodiesel. As amostras de biodiesel das biomassas lipídicas de Microcystis aeruginosa NPCD-1 e Synechococcus sp. PCC7942 obtidas pela catálise heterogênea química atenderam as especificações estabelecidas na ANP como biocombustível. / The main goal of this study was to evaluate the lipid extracted from cyanobacteria as feedstock source for the synthesis of biodiesel using heterogeneous catalysis and ethanol as acyl acceptor. Five cyanobacterial non-microcystin producer strains: Microcystis aeruginosa NPCD-1; Synechococcus sp. PCC7942; Chlorogloea CENA170; Leptolyngbya CENA104 and Trichormus sp. CENA77 were cultivated and evaluated taking into account the biomass productivity, lipid content and fatty acid composition. Results indicated that M. aeruginosa NPCD-1, Trichormus sp. CENA77 and Synechococcus sp. PCC7942 gave the best set of parameters and were selected for further characterization using analytical techniques, including: viscosimetry, thermogravimetry and infrared spectroscopy. Following this, the cultivation conditions were studied and optimized using a factorial design, taking into consideration as independent variables light irradiance (50 to 150 ?mol m-2s-1) and concentration of Na2CO3 (0.5 to 1.5 g/L) as a carbon source. Cell productivity and lipid content were taking as response variables. For all strains, the most important factor was the light irradiance, since it presented a significant effect for all responses. Depend on the cyanobacteria strain, the concentration of Na2CO3 was found to have either positive or negative influence on the response variables. While for the M. aeruginosa NPCD-1 the presence of the Na2CO3 in the culture medium negative affected both cell productivity and lipid level, for the other strains high levels of Na2CO3 increase the lipid levels. After establishing the optimum cultivation conditions the experimental work was directed towards to perform the reaction of interest, using cyanobacterial feedstocks and two heterogeneous catalysts: chemical (niobium oxide impregnated with sodium) and biochemical (Novozym 435®). The dataset obtained demonstrated that the formation of ethyl esters from the feedstocks was feasible for the tested catalysts. Both catalysts were efficient in converting all fatty acids present in the feedstocks into the corresponding ethyl esters; however the chemical catalyst gave higher conversion than the biochemical one. The lower quality of the Trichormus sp. CENA77 feedstock strong affected the performance of the catalysts in a different way. While the chemical catalyst was sensitive to high acidity level verified in this microbial oil, the biocatalyst performance was influenced by the presence of pigments which was adsorbed on the biocatalyst matrix reducing its catalytic activity. Except for this oil, parameters such as cetane number, cold filter plugging point, saponification number and iodine value were estimated by theoretical models to predict the quality of biodiesel according to the specifications established by official standards. The results obtained in this study were promising and demonstrated the potential of using cyanobacteria as a feedstock source in the biodiesel synthesis. The lipid biomass from M. aeruginosa NPCD-1 and Synechococcus sp. PCC7942 originated biodiesel samples with appropriate characteristics to be used as fuel that are in accordance with specifications recommended by ANP.

Esse trabalho analisa as condições que tornaram possível, e aceitável, a percepção de que favelas diferentes, mas contíguas entre si, fossem apreendidas como uma unidade territorial nomeada do Complexo do Alemão. Tal perspectiva remete a fins da década de 1970 e início dos anos 1980, período reconhecido pela literatura urbana carioca como aquele no qual a solução para o problema da favela, por parte do poder público, passa a ser um conjunto de intervenções diversas, às quais se convencionou nomear de urbanização, em detrimento da política de remoção. Dentre outros elementos, essa reorientação da ação governamental, por um lado, vai desencadear uma abundante produção de informações sobre esses territórios, através da montagem de um quadro técnico qualificado que buscava todo o tempo responder a questão que veio a se colocar para o governo municipal com essa mudança: como urbanizar? Por outro, reflete, também, a influência das transformações na agenda urbana interacional na gestão da cidade do Rio de Janeiro, bem como na de outros municípios do país. A investigação desses aspectos levantou uma dúvida sobre o caráter realmente transformador das políticas de urbanização inicialmente levadas a cabo por um prefeito, Israel Klabin, que era um homem de negócios de sucesso e íntimos de atores econômicos e políticos, nacionais e internacionais. Com entrevistas, pesquisa documental e em jornais da época, propõe-se entender as politicas de urbanização sob a ótica da governamentalização desses territórios, ou, em outras palavras, como uma tecnologia de gestão da população e dos espaços favelados. / This thesis analyses the conditions that made possible and acceptable the perception that different favelas, but contiguous in each other, were perceived as a territorial unit named Complexo do Alemão. This perspective brings to the late 1970s and early 1980s, period recognized by the urban carioca literature as the period in which the solution to the favela problem, by the public authorities, becomes a set of many interventions, which was conventionally named as urbanization, in detriment of the removal policy. This reorientation of the public authorities, by one side, triggers an abundant production of information about this territories, through the assembly of a qualified technical condition, that seeked at all times to answer the question that was put to the municipal government with this change: how to urbanize? On other hand, reflects, between other motivations, the influence of the transformation in the international urban agenda in the urban management of the city of Rio de Janeiro, but also in other cities of the country. The investigation of these aspects raised a doubt on the real transformer character of the urbanization policies initially carried out by a mayor, Israel Klabin, that was a successful businessman and close to economic and political actors, national and international. With interviews, documental research and in newspapers of the period, it proposes to understand the urbanization policies by the perspective of the governmentalization of these territories, or, in other words, as a management technology of the population and slum areas of favela.

O contestável uso de corantes sintéticos pelas indústrias, aliado ao aumento na exigência dos consumidores modernos quanto à ingestão de alimentos coloridos artificialmente, tem despertado a atenção de pesquisadores pela busca de corantes de fontes naturais alternativas. Neste sentido, os micro-organismos se apresentam como uma valiosa fonte de corantes naturais, permitindo sua fácil obtenção alcançando altos rendimentos em processos fermentativos. O principal objetivo deste trabalho foi o estudo da potencialidade de aplicação de micro-organismos como produtores de corantes naturais. Inicialmente, foi realizado o screening visual com mais de 1.000 micro-organismos, resultando na seleção de dois micro-organismos do gênero Streptomyces. Um produtor de coloração roxa e outro produtor de coloração vermelha. Foram avaliados os efeitos do meio de cultura (fonte de carbono e nitrogênio, adição de aminoácido e ferro) e condições de cultivo (agitação, luminosidade) na produção dos corantes. Para os dois micro-organismos os extratos brutos foram submetidos a análises espectrofotométricas e espectrométricas. Para Streptomyces violaceolatus, o qual produz coloração roxa em meio de cultura Amido-Caseína, os resultados mostraram que as fontes de carbono e nitrogênio mais promissoras foram glicerol e extrato de levedura, respectivamente. Para o corante obtido, foram realizadas análises toxicológicas e mutagênica. Os resultados sugerem que o corante roxo apresenta um grande potencial de aplicação em alimentos ou cosméticos, pois nenhuma atividade tóxica ou mutagênica foi observada. Com relação ao Streptomyces sp., o qual produz coloração vermelha em meio de cultura Batata-Dextrose, os resultados mostraram que em meio de cultura sódio-caseinato também houve a produção desta coloração. O extrato bruto foi submetido a sucessivos processos cromatográficos, no qual foi possível o isolamento do composto Balmoralmicina, responsável pela coloração vermelha do meio de cultivo. Com base nos resultados obtidos neste trabalho, podemos concluir que os micro-organismos são promissores produtores de corantes naturais com potencial aplicação industrial podendo ser produzidos em larga escala. / The questionable use of synthetic colorants by food industry followed by an increasing consumer exigency concerning the ingestion of such artificial colorants, has attracted great attention of researches that are looking for healthier alternatives, for instance, the natural colorants. In this sense, the microorganisms present a powerful source of natural colorants, which are easily obtained in high yields by fermentative process. The main goal of this work is to study the potentiality of applying microorganisms as successful natural colorants producers. Initially, a visual screening was conducted using more than 1,000 microorganisms. As a result, two microorganisms of Streptomyces genus were selected, which were produced purple and red colored. Firstly, medium composition like nitrogen and carbon sources, as well as amino acid and iron additions were assayed. Secondly, agitation and luminosity where also evaluated. The crude extract obtained from the two selected microorganisms were then analyzed by employing spectrophotometric and spectrometric techniques. Results for Streptomyces violaceolatus, which produces a purple coloration in Starch-Casein medium, indicated that glycerol and yeast extract are the most promising carbon and nitrogen sources for colorant production. Additionally, this extract shows a great potential for further application in foods and cosmetics, once neither toxicological nor mutagenical activity were observed. In relation to Streptomyces sp., the red coloration observed in Potato-Dextrose medium, were also observed in sodium-caseinate culture medium .The crude extract was submitted to successive chromatographic processes, which allowed the isolation of Balmoralmicin, the compound that was responsible for the red coloration of the culture media. Based on these results, we can conclude that microorganisms are promising natural colorant producers, and for these reasons are likely to be applied in industry and to be produced in higher amounts.

O presente trabalho teve por objetivo realizar experimentos de incorporação de precursores isotopicamente marcados em produtos naturais isolados do meio de cultura de duas espécies de fungos do gênero Penicillium, de maneira a se verificar a rota de biossíntese dos compostos produzidos pelas linhagens P. citrinum F53 e P. oxalicum F30. Para tanto, os meios de cultura utilizados na fermentação das linhagens foram enriquecidos com os seguintes precursores: [1-13C1]acetato de sódio, [1,2-13C2]acetato de sódio, [2,3-13C2]propionato de sódio, [metil-13C1]metionina, [1-13C1]glicose, [U-13C5]ornitina, [U-13C6]lisina, [U-13C5]prolina, [U-13C6]histidina, [2-indol-13C1]triptofano e [U-13C6]ácido antranílico, separadamente. Ao final do período de fermentação, as culturas foram separadamente submetidas à extração em fase sólida e analisadas por CLAE/UV/EM/IES. Os experimentos de incorporação que apresentaram resultados positivos tiveram seus produtos purificados por CLAE/UV e analisados por RMN de 13C. Os resultados obtidos mostraram que dois dihidropirrois produzidos por P. citrinum F53 são formados por uma rota biossintética mista, oriunda de um resíduo de ornitina, um grupo metila derivado da metionina e uma cadeia policetídica derivada do acetato. Os alcaloides citrinalina B e 17-hidroxicitrinalina B, também produzidos por P. citrinum F53, são ambos derivados de dois resíduos de aminoácidos, ornitina e triptofano (via ácido antranílico), e dois grupos isopreno derivados da glicose (via mevalonato). Os alcaloides oxalina e meleagrina, produzidos por P. oxalicum F30, são formados a partir de uma via biossintética mista derivada de dois resíduos de aminoácidos, histidina e triptofano (via ácido antranílico), e grupos metila derivados da metionina. / The present investigation aimed to carry out feeding experiments for the incorporation of isotopic labeled precursors on natural products isolated from the culture media of two fungal species belonging to the Penicillium genus, in order to verify the biosynthetic pathway of the compounds produced by the P. citrinum F53 and P. oxalicum F30 fungal strains. Culture media used in the fermentation of the fungal strains were enriched with the following isotopic labeled precursors: [1-13C1]sodium acetate, [1,2-13C2]sodium acetate, [2,3-13C2]sodium propionate, [methyl-13C1]methionine, [1-13C1]glucose, [U-13C5]ornithine, [U-13C6]lysine, [U-13C5]proline, [U-13C6]histidine, [2-indol-13C1]tryptophan, and [U-13C6]anthranilic acid, separately. At the end of the fermentation period, culture media were separately subjected to solid phase extraction and analyzed by LC/UV/ESI/MS. The incorporation experiments that showed positive results were purified by HPLC/UV, and the pure compounds labeled in different positions were then analyzed by 13C-NMR. The results demonstrated that two dihydropyrroles produced by P. citrinum F53 were formed via a mixed biosynthetic route, derived from ornithine, a methyl group derived from methionine, and a polyketide chain derived from acetate. The alkaloids citrinalin B and 17-hydroxycitrinalin B, also produced by P. citrinum F53, are both derived from two amino acid residues, ornithine and tryptophan (via anthranilic acid), and two isoprene units derived from glucose via the mevalonate pathway. The alkaloids oxaline and meleagrine, produced by P. oxalicum F30, are formed via a mixed biosynthetic pathway by two amino acid residues, histidine and tryptophan (via anthranilic acid), and methyl groups derived from methionine.

O consumo de peixes e frutos do mar está associado à manutenção de uma dieta saudável em função da sua proteína de elevado valor biológico, da presença de ácidos graxos poli-insaturados e de importantes nutrientes como selênio, ferro, cálcio e fósforo. No entanto, esses organismos representam uma importante fonte de elementos-traço contaminantes para os seres humanos em função da bioacumulação desses elementos que também podem biomagnificar ao longo da cadeia alimentar. Apesar da ocorrência natural de elementos-traço no meio ambiente, sua concentração nos ecossistemas costeiros tem aumentado drasticamente em função de atividades antropogênicas, fazendo com que os organismos marinhos atuem como um elo da contaminação ambiental à contaminação humana. O presente trabalho avalia a concentração de elementos-traço em diferentes tecidos de organismos marinhos sob dois aspectos: (1) o risco alimentar associado ao consumo das espécies analisadas e (2) a bioacumulação dos elementos em diferentes tecidos. Para isso foram analisadas três espécies de peixes comercializadas na cidade de Santos (SP): Sphyraena guachancho (bicuda), Priacanthus arenatus (olho de cão) e Genidens genidens (bagre) e três espécies coletadas em diferentes pontos do Sistema Estuarino de Santos (SP): Callinectes danae (siri azul), Mytella guyanensis (mexilhão) e Mugil curema (parati). O hábito alimentar foi o principal critério para seleção das espécies. O risco alimentar, calculado pelo Índice Provisório de Risco (PHI) e pelo Índice Provisório de Risco Total (PTHI), apresentou valores elevados para Sphyraena guachancho (espécie piscívora) e para peixes e siris coletados no Sistema Estuarino de Santos. A bioacumulação foi associada à espécie, tecido e tipo de elemento avaliado. A espécie piscívora apresentou elevada concentração de Ba, Hg e Ag no tecido muscular, indicando a potencial biomagnificação desses elementos ao longo da cadeia alimentar. Genidens genidens, espécie detritívora, apresentou elevada concentração de Ba, Cd e Pb na nadadeira, possivelmente associado às estratégias de detoxificação da espécie, por meio da imobilização desses contaminantes no esporão ósseo. / The consumption of fish and seafood is associated with the maintenance of a healthy diet due to its protein of high biological value, the presence of polyunsaturated fatty acids and important nutrients as selenium, iron, calcium and phosphorus. However, these organisms represent an important source of contaminant trace elements for humans due to the bioaccumulation of these elements in tissues that can also biomagnify along the food chain. Despite the natural occurrence of trace elements in the environment, its concentration in coastal ecosystems has increased dramatically as a result of anthropogenic activities, causing marine organisms to act as a link between environmental and human contamination. The present work evaluates the concentration of trace elements in different tissues of marine organisms under two aspects: (1) the food risk associated with the consumption of the species analyzed and (2) the bioaccumulation of the elements in different tissues. Three species of fish commercialized in the city of Santos (SP) were analyzed: Sphyraena guachancho (bicuda), Priacanthus arenatus (dog eye) and Genidens genidens (catfish) and three species collected at different points of the Santos Estuarine System (SP): Callinectes danae (blue crab), Mytella guyanensis (mussel) and Mugil curema (parati). The eating habit was the main criteria for selection of the species. The food risk, calculated by means of the Provisional Hazard Index (PHI) and the Provisional Total Hazard Index (PTHI), presented high values for the piscivorous species Sphyraena guachancho and for fish and crabs collected in Santos Estuarine System. The bioaccumulation was associated with the species, tissue and type of element evaluated. The piscivorous species had a high concentration of Ba, Hg and Ag in muscle tissue, indicating the potential biomagnification of these elements along the food chain. Genidens genidens, a detivorous species, presented a high concentration of Ba, Cd and Pb in the fin, possibly associated with the detoxification strategies of the species, through the immobilization of these contaminants in the bone spur.

O objetivo deste trabalho foi avaliar resíduos de glyphosate e AMPA, produtividade, teor de óleo, conteúdo de proteína bruta e aminoácidos na soja (Glycine max (L.) Merrill) resistente ao glyphosate (SRG) após a aplicação de formulações deste herbicida. Foram desenvolvidos experimentos em replicata (E1 e E2) em lísimetro sob condições de campo e a campo. O objetivo dos experimentos em lísimetro foi quantificar resíduos de três formulações de 14C-glyphosate na SRG. O cultivar de soja utilizada foi o MSOY 7575RR em delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições para ambos os experimentos. Os tratamentos foram glyphosate (sal de isopropilamina), Roundup Original e Roundup Ready na dose de 1,2 kg e.a ha-1 para as três formulações. A aplicação foi realizada aos 25 DAE. Cada planta recebeu 0,96 mg de equivalente ácido (e. a.) de glyphosate com radioatividade total aplicada de 18,33 kBq. A colheita dos grãos, caules, cascas das vagens, folhas e raízes analisadas ocorreram no estágio de maturação plena (R8). A coleta das folhas tratadas ocorreu entre 40 e 55 DAE. Todos os materiais coletados foram moídos. Alíquotas foram oxidadas e quantificadas por espectrometria de cintilação líquida. Não houve diferença estatística entre as formulações para ambos os experimentos, porém formulações com adjuvantes aumentaram os resíduos de glyphosate. Roundup Ready mostrou tendência ao aumento de resíduos em relação aos demais. O valor máximo de resíduos encontrado nos grãos foi de 1,95 mg kg-1. Os experimentos de campo utilizaram a cultivar de soja MSOY 8000RR em delineamento experimental de parcelas subdivididas em blocos ao acaso, com quatro repetições dos seguintes tratamentos: Rodeo, Roundup Original, Roundup Ready, Roundup WG e Controle para as seguintes parcelas (programas): Única - U20 (aplicação única aos 20 dias após a emergencia DAE na dose de 1,2 kg e.a glyphosate ha-1), Única - U30 (aplicação única aos 30 DAE na dose de 1,2 kg e.a glyphosate ha-1), Seqüencial - S20 (aplicação de 0,96 kg e.a glyphosate ha-1 aos 20 DAE e aplicação seqüencial de 0,72 kg e.a. glyphosate ha-1 aos 35 DAE) e Seqüencial - S30 (aplicação de 0,96 kg e.a glyphosate ha-1 aos 30 DAE e aplicação seqüencial de 0,72 kg e.a glyphosate ha-1 aos 45 DAE). A colheita dos grãos analisados em E1 e E2 ocorreu no estágio R8. As variáveis analisadas em grãos da SRG foram: produtividade, teor de óleo, proteína bruta, aminoácidos, resíduos de glyphosate e AMPA. Não houve diferença significativa entre os tratamentos quanto à produtividade, massa de 100 grãos, teor de óleo, conteúdo de proteína bruta e aminoácidos. Houve metabolismo de glyphosate em AMPA e translocação de ambos para os grãos da SRG, exceto para os tratamentos Roundup Original e Roundup Ready, nos programas U20 e S20 do experimento E2. Os maiores níveis de resíduos de glyphosate nos tratamentos Roundup Original e Roundup Ready em U20 e S20 do E2 são devido à presença de adjuvantes destas formulações e provável produtividade de grãos mais baixa do que a média nacional. O maior nível de resíduos de glyphosate foi 0,28 mg kg-1 / The objective of this work was to determine glyphosate and AMPA residues, yield, oil, crude protein content and amino acids in glyphosate-resistant soybean (Glycine max (L.) Merrill) after glyphosate formulations treatment. Experiments (E1 and E2) were performed in lysimeter under field conditions and under field conditions. Lysimeter experiments under field conditions aimed to quantify residues of three formulations of 14C-glyphosate in glyphosate-resistant soybean to this herbicide (GRS). The GRS cultivar used was MSOY 7575RR in a completely randomized design with four replications each treatment. E2 is the E1 replicated 15 days after E1 planting. The treatments were glyphosate isopropylamine, Roundup Ready and Roundup Original at 1.2 kg ae ha-1 for the three formulations. The application was applied on 25 DAE. Each plant received 0.96 mg of acid equivalent (a.e.) glyphosate applied with 18.33 kBq of total radioactivity. Harvest of grains, stems, pod husks, leaves and roots was done at the stage of full maturity (R8). Treated leaves were collected between 40 and 55 DAE. All analysed material was grounded. Aliquotes were oxidized and quantified by liquid scintillation spectrometry. There were no statistical differences among treatments. However, formulations with adjuvants have increased glyphosate residues in GRS. Roundup Ready treatment had a trend to increase residues. The highest glyphosate residual level found in grains was 1.95 mg kg-1. Field experiments were conducted using MSOY 8000 RR variety. The experimental design was a split plot with programmes as main randomized plots and five treatments as subplots having four replications. The treatments were Rodeo, Roundup Original, Roundup Ready, Roundup WG and Control. Programmes were U20 (unique application of 1.2 kg ha-1 a.e. glyphosate at 20 DAE), U30 (unique application of 1.2 kg ha-1 a.e. glyphosate ha-1 at 30 DAE), S20 (apllication of 0.96 kg ha-1 a.e. glyphosate at 20 dae followed by a sequential application of 0.72 kg ha-1 a.e. glyphosate at 35 DAE) and S30 (apllication of 0.96 kg ha-1 a.e. glyphosate at 30 dae followed by a sequential application of 0.72 kg ha-1 a.e. glyphosate at 45 DAE). The analysed variables were: yield, oil content, crude protein, amino acids and glyphosate and AMPA residues. There was glyphosate metabolism in AMPA and translocation of both to GRS grains. The exceptions were Roundup Original and Roundup Ready treatments of E2 on U20 and S20 programs, most likely due the adjuvants of these formulations and the E2 yield lower than the Brazilian average. The highest residue level found in GRS grains was 0.28 mg kg-1

O objetivo geral deste estudo foi avaliar o efeito da mastite subclínica sobre a composição e a qualidade higiênica do leite de tanque de rebanhos leiteiros. Especificamente, objetivou-se avaliar o efeito da contagem de células somáticas (CCS) do leite cru de rebanhos leiteiros sobre as concentrações de gordura, proteína, sólidos totais e extrato seco desengordurado e sobre a contagem bacteriana total (CBT), contagem de psicrotróficos (CP) e contagem de coliformes (CC) do leite cru. Foram selecionados 230 rebanhos leiteiros localizados no Sul de Minas Gerais e Oeste de São Paulo, com base na média geométrica da CCS de cinco análises do mês anterior ao início das coletas. Estes rebanhos foram classificados de acordo com a CCS em três grupos: baixa (< 250.000 células/mL), média (> 250.000 e < 750.000 células/mL) e alta CCS (> 750.000 células/mL). Após a seleção dos rebanhos, amostras de leite de tanque foram coletadas quinzenalmente, por um período de três meses, totalizando 1380 amostras, que foram submetidas às análises de composição, CBT, CP e CC. Foi observado menor CBT e CC nos rebanhos com menor CCS, no entanto, rebanhos de média e alta CCS apresentaram maiores teores de gordura, proteína e sólidos totais. Foi observada média correlação entre CBT e CP (r = 0,6215) e entre CP e CC (r = 0,3692). Entre os indicadores de higiene e a composição do leite foram observadas correlações baixas e negativas entre CBT e gordura (r = -0,0585), CP e gordura (r = -0,0688) e CP e ST (r = - 0,0662). Os rebanhos com CCS < 250.000 células/mL apresentam maior qualidade higiênica do leite de tanque, no entanto, quanto à composição, rebanhos com maior CCS apresentaram maiores teores de gordura e proteína. / The general objective of this study was to evaluate the effect of subclinical mastitis on composition and hygienic quality in bulk tank milk of dairy herds. The specific objectives were to evaluated the effect of somatic cell count (SCC) of raw milk on contents of fat, protein, total solids and nonfat dry milk and on total bacterial count (TBC), psychrotrophic count (PC) and total coliform count (CC). A total of 230 dairy farms located in South of Minas Gerais and West of São Paulo were selected, based on SCC geometric mean obtained from five monthly analysis preceding the beginning of the study. These dairy farms were classified in three groups according to SCC: low (< 250,000 cells/mL), medium (> 250,001 and < 750,000 cells/mL) and high SCC (> 750,001 cells/mL). After herd selection, bulk milk samples were collected fortnightly during three months totalizing 1380 samples, which were subjected to analysis of composition, TBC, PC and CC. A decrease of TBC and CC was observed in herds with low SCC, however, herds with medium and high SCC had increase on - fat, crude protein and total solids contents. A medium correlation was observed among TBC and PC (r = 0.6215), and also among PC and CC (r = 0.3692). Based on hygiene indicators and the milk composition, it was observed a low and negative correlation among TBC and fat (r = -0.0585), PC and fat (r = -0.0688) and PC and total solids (r = -0.0662). Dairy herds with low SCC had higher hygienic quality of bulk tank milk, however, considering the composition, herds with higher SCC showed higher milk fat and protein concentration.