Orientador: Angelo Pires do Prado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T17:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_MarciaCristina_D.pdf: 1282171 bytes, checksum: b6fcf8f3ba4709b8f115eb5ced83bcf8 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Entre os ectoparasitos dos animais bovinos, o carrapato ¿ Boophilus microplus (Acari: Ixodidae) - continua sendo uma das principais causas das perdas econômicas na pecuária do Estado de São Paulo. A situação atual do controle do carrapato caracteriza-se por uma crise na produção de novas moléculas de parasiticidas e o desenvolvimento acelerado da resistência dos parasitas aos produtos usados. O presente trabalho teve por objetivo verificar o perfil de sensibilidade do carrapato B. microplus nas fazendas localizadas em alguns municípios do Vale do Ribeira e no município de Pindamonhangaba e propor um sistema de tratamento carrapaticida com base na infestação de paternóginas. Foram realizados testes de larvas - LPT (larval packet test) adotado pela FAO - teste de imersão com a fêmea adulta e o levantamento sobre as práticas de controle adotadas nas duas regiões. Os resultados de resistência para as fazendas de Pindamonhangaba mostraram que, para cipermetrina 15,4% das fazendas foram classificadas como sensível; 7,7% com resistência nível I; 69,2% com resistência nível II e 7,7% com resistência nível III. Para a deltametrina 23% sensível; 38,5% com resistência nível II e 38,5% com resistência nível III. Para o organofosforado clorpirifós 54% mostraram-se sensível; 38,4% com resistência nível I e 7,6% com resistência nível II. A região do Vale do Ribeira apresenta uma média de eficácia inferior a 20% para os piretróides; eficácia entre 49% e 72% para as associações piretróides e organofosforados; 66,83% para o amitraz e acima de 90% para as associações entre os organosfosforados. Para o teste de larvas a cipermetrina apresentou uma porcentagem de 42,85% de amostras sensível; 14,3% com resistência nível I e 42,85% com resistência nível II. Deltametrina, 50% sensível; 25% com resistência nível II e 25% com resistência nível III. O organofosforado clorpirifós mostrou uma porcentagem de 50% de amostras sensível; 25% com resistência nível I e 25% com resistência nível II. Constatouse, para as duas regiões estudadas, a falta de conhecimento dos principais grupos químicos usados no controle dos carrapatos. O produto amitraz é o mais usado e a maioria das fazendas usam o método de pulverização na aplicação dos carrapaticidas. Experimento realizado no ano de 2001 a 2003 num sítio localizado no município de Ibiúna mostrou que a avaliação de infestação de paternóginas do carrapato B. microplus na área do úbere ou escroto e baixo períneo é um critério que pode ser empregado para se determinar a aplicação de carrapaticidas. Quando se realiza a aplicação de carrapaticidas nos animais infestados com bastante paternóginas diminui a infestação de larvas no campo. Testes de bioensaios, usando fêmeas adultas, realizados num intervalo de três meses, e teste de larvas no período de seis meses servem como orientação para o proprietário na avaliação da sensibilidade dos carrapatos aos produtos químicos / Abstract: The cattle tick - Boophilus microplus (Acari: Ixodidae) ¿ is one of the principal causes of economic losses in the cattle farms in São Paulo state. The current situation of the tick control is characterized by a crisis in the production of new molecules with acaricidal properties and by an increasing in the parasites resistance to the products used to control them. The current study aimed to verifying the sensibility profile of tick B. microplus in farms located in the municipalities of Vale do Ribeira and in the region of Pindamonhangaba, and propose a tick control treatment system based on nymph infestation. The resistance diagnosis tests have been carried by the larval bioassay (Larval packet test), adult immersion test and the survey of the tick control practices applied in both regions. The results for the farms at Pindamonhangaba show that to Cypermethrin 15,4% of the farms were classified as sensible, 7,7% resistance level I, 69,2% resistance level II and 7,7% resistance level III. To deltamethrin 23% were considered sensible, 38,5% Resistance level II, and 38,5% resistance level III. To organophosphate chlorpyriphos 54% presented a sensible frame, 38,4% resistance level I and 7,6% resistance level II. The Vale do Ribeira region presents an average efficacy lower than 20% for all pyrethroids; efficacy between 49% and 72% to associations with pyrethroids and organophosphates; 66,83% to amitraz, and over 90% to organophosphates associations. For the larval test, the cypermethrin presented a percentage of 42,85% from samples sensible; 14,3% resistance level I and 42,85% resistance level II. Deltamethrin, 50% sensible; 25% resistance level II and 25% resistance level III. The organophosphate chlorpyriphos presented a percentage of 50% from samples sensible; 25% resistance level I and 25% resistance level II. It has been proved, that for both regions under this study, there is a lack of knowledge concerning the main chemical groups used in the tick control. The amitraz is the most used and most farms apply the pulverization method when performing the tick control. An experiment taken from 2001 to 2003 in a little farm located in the municipality of Ibiúna has shown the evaluation in the infestation of tick B. microplus in the udder area or escrotum and low perineum is a good criteria to be applied in order to determine the application of anti-ticks. When the application of anti-ticks is undertaken on infested animals full of pathenogens, the field larvae infestation is diminished. Bioassay, using engorged female ticks, undertaken at three months intervals and larval packet test undertaken at six months intervals serve as orientation for the owners for the evaluation of ticks¿ sensibility to the chemical products / Doutorado / Entomologia / Doutor em Parasitologia

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_FernandaGabrielleSoaresSilva.pdf: 1148440 bytes, checksum: 5fda93ea5a22fe5304a59aa6f8b2f3b0 (MD5) Previous issue date: 2016-06-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The quality control of soil and groundwater has become an increasing need because human activities have led to contamination of ecosystems and affected human health. Agriculture, for instance, has left ecosystems waste organophosphate insecticides (OFs), highly toxic. In order to make an analysis of the impacts of these compounds in agricultural areas, it is required to have reference values taken in undisturbed areas, presenting the same type of soil and groundwater. In this regard, the ideal is that these compounds are not present in these ecosystems. In this paper, an electrochemical biosensor based on the acetylcholinesterase enzyme, immobilized by crosslinking with glutaraldehyde in the presence of estuarine macroalgae, was used to analyze levels of OFs pesticides in soil and groundwater samples collected in areas without human interference, throughout the state of Maranhão, Brazil. Biosensors applied presented, after optimization, sensitivity with detection limit between 0,054 and 1,44 μg/L, reproducibility with variation coefficient, CVs, internal measure between 8.3 and 9% and stability, showing minor variation in responses after being stored for 3 months), which made them suitable to be used in the organophosphates monitoring in the environmental matrices. Were also analyzed some physico-chemical parameters of quality of waters and soils, it has been verified that these are within the standards of the Brazilian legislation. The monitoring of the presence of levels, using the biosensor described herein, enabled to discard contamination hypothesis by these pollutants, nevertheless it is known that such compounds can have high mobility in environmental compartments. / O controle da qualidade de solos e águas subterrâneas tem-se tornado uma necessidade cada vez maior, pois as atividades humanas têm levado à contaminação de ecossistemas e afetado a saúde humana. A agricultura, por exemplo, tem deixado nos ecossistemas resíduos de inseticidas organofosforados (OFs), altamente tóxicos. Para se fazer uma análise dos impactos provocados por esses compostos em áreas agrícolas, é necessário que se tenha valores de referência de qualidade tomados em áreas não antropizadas, que apresentem mesma tipologia de solos e águas subterrâneas. Nesse particular, o ideal é que estes compostos não estejam presentes nesses ecossistemas. No presente trabalho, um biossensor eletroquímico à base da enzima acetilcolinesterase, imobilizada por ligação cruzada com glutaraldeído em presença de uma macroalga estuarina, foi utilizado para analisar pesticidas OFs em amostras de solo e de águas subterrâneas coletadas em áreas sem interferência humana, em todo o Estado do Maranhão, Brasil. Os biossensores empregados apresentaram, após otimização, sensibilidade com limite de detecção entre 0,054 e 1,44 μg/L, reprodutibilidade com coeficientes de variação, CVs, intramedidas entre 8,3 e 9% e estabilidade, apresentando mínimas variações nas respostas após armazenados por 3 meses, o que os tornou adequados para serem utilizados no monitoramento de organofosforados nas matrizes ambientais. Também foram analisados alguns parâmetros físico-químicos de qualidade de águas e solos, tendo sido verificado que estes encontram-se dentro dos padrões da legislação brasileira. A monitoração da presença de OFs, empregando o biossensor aqui descrito, possibilitou descartar a hipótese de contaminação por esses poluentes, não obstante se saiba que tais compostos podem ter elevada mobilidade nos compartimentos ambientais.

Los insecticidas organofosforados se utilizan como tratamientos fitosanitarios en el cultivo del olivar y debido a su solubilidad en las grasas, sus residuos tienden a concentrarse en el aceite. España es uno de los principales países productores y exportadores de aceite de oliva, por lo que mejorar su calidad y garantizar su seguridad alimentaria, es primordial para defender este producto. En esta Tesis se ha desarrollado un método para el cribado rápido y sensible de residuos de organofosforados en aceite de oliva virgen extra, con la menor manipulación posible de la muestra, de modo que sea aplicable en el propio campo y en las almazaras. Para ello, se han desarrollado inmunoensayos en formato ELISA para los plaguicidas organofosforados diazinón, fentión, malatión y clorpirifos, y se ha estudiado su especificidad y tolerancia a disolventes orgánicos. Conjuntamente, se ha puesto a punto un método rápido y sencillo de extracción de residuos de plaguicidas en aceite de oliva virgen extra basado en extracción líquido-líquido y limpieza en frío. Este procedimiento se ha aplicado a la determinación de residuos de los plaguicidas organofosforados objeto de estudio, sin más que realizar una dilución del extracto -que contiene los residuos de los cuatro plaguicidas- previa al análisis mediante los ELISAs desarrollados, y utilizando curvas de calibrado en la matriz. Los resultados obtenidos se han comparado con el método de referencia (GC-MS), alcanzándose buenas correlaciones. Esta metodología se ha aplicado también a otros aceites vegetales (orujo, maíz, girasol, soja) sin más que realizar la curva de calibrado en el mismo tipo de aceite que se desea analizar. Además, se han desarrollado inmunoensayos en membrana para el cribado de residuos de diazinón, fentión, malatión y clorpirifos en aceite de oliva utilizando la metodología ELIFA. Combinando la inmunofiltración y el protocolo de extracción previamente desarrollado para aceite de oliva, la detección visual de una t / Garcés García, M. (2008). Inmunoensayos rápidos para la determinación de residuos de plaguicidas organofosforados en aceite de oliva [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2930

[ES] La presente Tesis Doctoral tiene dos objetivos claramente diferenciados, siendo el primero de ellos la realización de un estudio de optimización de la síntesis de nanoestructuras de óxido de wolframio (WO3) mediante el uso de un diseño de experimentos, mientras que el segundo de ellos es el uso de estas nanoestructuras en la degradación fotoelectrocatalítica de 4 pesticidas organofosforados de diferentes subfamilias (diazinon, fosmet, clorfenvinfos y fenamifos). El uso del óxido de wolframio como fotocatalizador en el proceso fotoelectrocatalítico (FEC) despierta un gran interés, ya que se trata de un semiconductor con gran fotoestabilidad en electrolitos acuosos ácidos, excelente conductividad eléctrica, tiene la capacidad de absorber la parte azul del espectro visible además de la luz ultravioleta, y el borde superior de la banda de valencia es mayor que el potencial de oxidación de H2O/O2. Todo ello hace que el WO3 sea capaz de fotooxidar eficazmente una amplia gama de compuestos orgánicos. Las nanoestructuras estudiadas en la Tesis Doctoral se sintetizaron mediante anodizado electroquímico, ya que se trata de una técnica sencilla que permite un control de sus parámetros de manera fácil y efectiva, permitiendo obtener las nanoestructuras directamente sobre el propio sustrato metálico. Además, la necesidad de controlar y eliminar los contaminantes emergentes en el medio ambiente se ha vuelto cada vez más crucial durante las últimas décadas. Así, en esta Tesis se han degradado 4 pesticidas tóxicos y persistentes en el medioambiente mediante la técnica de fotoelectrocatálisis (FEC) utilizando las nanoestructuras de WO3. En esta técnica, los fenómenos electrolíticos y fotocatalíticos actúan juntos para mineralizar el contaminante orgánico. Además, la FEC está atrayendo la atención de los investigadores por su capacidad para degradar contaminantes orgánicos y transformarlos en compuestos inocuos con condiciones de trabajo no extremas. Por tanto, en el diseño de experimentos realizado en la Tesis Doctoral se modificaron 3 variables con tres niveles cada una, por tanto se escogió un diseño 33. Las variables que se modificaron fueron el electrolito utilizado durante el anodizado, la temperatura y atmosfera en el proceso de post-anodizado (tratamiento térmico), obteniendo de esta manera nanoestructuras con diferentes propiedades tanto estructurales como fotoelectroquímicas. Los resultados obtenidos mostraron que las nanoestructuras que presentan mejores propiedades morfológicas y fotoelectroquímicas, y con una estructura cristalina más adecuada fueron las obtenidas con el ácido metanosulfónico (CH4O3S) como electrolito y calentadas en el proceso de post-anodizado a 600 ¿C y en atmósfera de aire. Con estas nanoestructuras optimizadas, se realizó el proceso de degradación de los 4 pesticidas seleccionados mediante fotoelectrocatálisis. En este proceso, se partió de una concentración inicial de 20 ppm en todos los pesticidas, haciéndose un seguimiento del pesticida mediante UV-Visible y cromatografía líquida de ultra alto rendimiento acoplada a la espectrometría de masas (UHPLC-MS/Q-TOF). Tras 24 horas de ensayo se consiguió degradar el diazinón hasta 2 ppm (consiguiendo un 90% de degradación), el clorfenvinfos se degradó hasta 1 ppm (consiguiendo un 95% de degradación) y el fosmet y fenamifos se degradaron al 100%. Para cada uno de los pesticidas se ha propuesto una ruta de degradación según los compuestos intermedios identificados mediante el UHPLC-MS/Q-TOF, dando como resultado final moléculas más pequeñas y más inocuas para los seres humanos y para el medioambiente. / [CA] La present tesi doctoral té dos objectius clarament diferenciats, sent el primer la realització d'un estudi d'optimització de la síntesi de nanoestructures d'òxid de wolframi (WO3) mitjançant l'ús d'un disseny d'experiments, mentre que el segon és l'ús d'aquestes nanoestructures en la degradació fotoelectrocatalítica de quatre pesticides organofosforats de diferents subfamílies (diazinon, fosmet, clorfenvinfòs i fenamifòs). L'ús de l'òxid de wolframi com a fotocatalitzador en el procés fotoelectrocatalític (FEC) desperta un gran interès, ja que es tracta d'un semiconductor amb gran fotoestabilitat en electròlits aquosos àcids; amb una excel·lent conductivitat elèctrica; té la capacitat d'absorbir la part blava de l'espectre visible, a més de la llum ultraviolada, i la vora superior de la banda de valència és major que el potencial d'oxidació d'H2O/O2. Tot això fa que el WO3 siga capaç de fotooxidar eficaçment una àmplia gamma de compostos orgànics. Les nanoestructures estudiades en la tesi doctoral es van sintetitzar mitjançant anodització electroquímica, ja que es tracta d'una tècnica senzilla que permet un control dels seus paràmetres de manera fàcil i efectiva, i permet obtenir les nanoestructures directament sobre el mateix substrat metàl·lic. A més, la necessitat de controlar i eliminar els contaminants emergents en el medi ambient s'ha tornat cada vegada més crucial durant les últimes dècades. Així, en aquesta tesi s'han degradat quatre pesticides tòxics i persistents en el medi ambient mitjançant la tècnica de la fotoelectrocatàlisi (FEC) utilitzant les nanoestructures de WO3. En aquesta tècnica, els fenòmens electrolítics i fotocatalítics actuen junts per a mineralitzar el contaminant orgànic. La FEC està atraient l'atenció del personal investigador per la seua capacitat per a degradar contaminants orgànics i transformar-los en compostos innocus amb condicions de treball no extremes. Per tant, en el disseny d'experiments realitzat en la tesi doctoral es van modificar tres variables amb tres nivells cadascuna, per tant, es va triar un disseny 33. Les variables que es van modificar van ser: l'electròlit utilitzat durant l'anodització, la temperatura i l'atmosfera en el procés de postanodització (tractament tèrmic), i es van obtenir d'aquesta manera nanoestructures amb diferents propietats, tant estructurals com fotoelectroquímiques. Els resultats obtinguts van mostrar que les nanoestructures que presenten millors propietats morfològiques i fotoelectroquímiques, i amb una estructura cristal·lina més adequada, van ser les obtingudes amb l'àcid metanosulfònic (CH4O3S) com a electròlit, i calfades en el procés de postanodització a 600 ¿C i en atmosfera d'aire. Amb aquestes nanoestructures optimitzades, es va realitzar el procés de degradació dels quatre pesticides seleccionats mitjançant fotoelectrocatàlisi. En aquest procés, es va partir d'una concentració inicial de 20 ppm en tots els pesticides, i es va fer un seguiment del pesticida mitjançant UV visible i cromatografia líquida d'ultraalt rendiment acoblada a l'espectrometria de masses (UHPLC-MS/Q-TOF). Després de 24 hores d'assaig, es va aconseguir degradar el diazinon fins a 2 ppm (es va assolir un 90% de degradació), el clorfenvinfòs es va degradar fins a 1 ppm (es va assolir un 95% de degradació) i el fosmet i el fenamifòs es van degradar al 100%. Per a cadascun dels pesticides s'ha proposat una ruta de degradació segons els compostos intermedis identificats mitjançant l'UHPLC-MS/Q-TOF, que dona com a resultat final molècules més xicotetes i més innòcues per als éssers humans i per al medi ambient. / [EN] This Doctoral Thesis has two clearly differentiated objectives. The first objective is to carry out an optimization study of the synthesis of tungsten oxide nanostructures (WO3) using a design of experiments. The second objective is to use of these nanostructures in the photoelectrocatalytic degradation of 4 organophosphate pesticides of different subfamilies (diazinon, phosmet, chlorfenvinphos and fenamiphos). The use of tungsten oxide as a photocatalyst in the photoelectrocatalytic (PEC) process arouses great interest, since it is a semiconductor with great photostability in acidic aqueous electrolytes, excellent electrical conductivity, it has the ability to absorb the blue part of the visible spectrum in addition to ultraviolet light, and the upper edge of the valence band is greater than the oxidation potential of H2O / O2. All this makes WO3 capable of efficiently photo-oxidizing a wide range of organic compounds. The nanostructures studied in the Doctoral Thesis were synthesized using electrochemical anodization, since it is a simple technique that permits the control their parameters easily and effectively, allowing the nanostructures to be obtained directly on the metal substrate itself. Furthermore, the need to control and eliminate emerging pollutants in the environment has become increasingly crucial over the past decades. Thus, in this Thesis, 4 toxic and persistent pesticides in the environment have been degraded by the photoelectrocatalysis (PEC) technique using the WO3 nanostructures. In this technique, the electrolytic and photocatalytic phenomena act together to mineralize the organic contaminant. PEC is attracting the attention of researchers for its ability to degrade organic pollutants and transform them into harmless compounds under non-extreme working conditions. Therefore, in the design of experiments carried out in the Doctoral Thesis, 3 variables were modified with three levels each one, therefore a 33 design was chosen. The variables that were modified were the electrolyte used during the anodization, the temperature and the atmosphere in the post-anodization process (annealing treatment), thus obtaining nanostructures with different structural and photoelectrochemical properties. The results obtained showed that the nanostructures with the best morphological and photoelectrochemical properties, and with adequate crystalline structure werethose obtained with methanesulfonic acid (CH4O3S) as electrolyte and annealed in the post-anodization process at 600 ¿C and in an air atmosphere. With these optimized nanostructures, the degradation process of the 4 selected pesticides was carried out by photoelectrocatalysis. This process started from an initial concentration of 20 ppm in all pesticides, using UV-Visible and Ultra-High Performance Liquid Chromatography coupled to Mass Spectrophotometry (UHPLCMS / Q-TOF) to monitoring the process. After 24 hours of experiment, the diazinon was degraded to 2 ppm (achieving 90% degradation), chlorfenvinphos was degraded to 1 ppm (achieving 95% degradation) and phosmet and fenamiphos were 100% degraded. For each of the pesticides, a degradation route has been proposed according to the intermediate compounds identified by UHPLC-MS/Q-TOF, resulting in smaller and more innocuous molecules for humans and the environment. / Agradezco a la Generalitat Valenciana y al Fondo Social Europeo por la ayuda predoctoral recibida para la realización de la presente Tesis Doctoral (ACIF 159- 2018) así como para la realización de una estancia predoctoral en la Universidad de Lisboa. También quiero agradecer al Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, por la concesión de los proyectos CTQ2016-79203-R (2016) y PID2019-105844RB-I00 (2019) en los cuales he podido participar durante la Tesis Doctoral. / Roselló Márquez, G. (2021). Eliminación de pesticidas organofosforados mediante fotoelectrocatálisis con fotoánodos de WO3 [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/174712

Quatro linhagens capazes de crescer com acefato foram isoladas a partir de solos com históricos de aplicação de deste composto. Stenotrophomonas maltophilia, Rhodococcus sp., Staphylococcus sp. e Pandoreae sp. foram identificadas através do rDNA 16S e perfil de ácidos graxos de membrana. Rhodococcus sp. foi o isolado mais eficiente na degradação de acefato, removendo 99.24% deste composto em meio de cultura com acefato como única fonte de carbono. Quando avaliado com acefato como fonte combinada de carbono e nitrogênio, este organismo degradou 19% de acefato com formação de metamidofós (17%). Staphylococcus sp. apresentou 21% de degradação de acefato utilizando-o como fonte de carbono e nitrogênio, mas não manteve o crescimento com este composto como fonte de carbono. Stenotrophomonas maltophilia e Pandoreae sp. não mantiveram crescimento com acefato como única fonte de carbono isoladamente. Estas linhagens apresentaram crescimento em acefato como fonte de nitrogênio e enxofre, porém, as análises de GC/MS demonstraram que não houve degradação nestas condições. / Four strains of microorganisms capable of growth on acephate were isolated from soil samples with a history of acephate application. Stenotrophomonas maltophilia, Rhodococcus sp., Staphylococcus sp. and Pandoreae sp. were identified based on 16S rRNA gene sequencing and fatty acid profiling. Rhodococcus sp. was the most efficient acephate degrader of the isolates, it removed 99.24% of acephate from defined growth media when the compound was provided as sole carbon source. When provided as a combined carbon and nitrogen source, the organisms degraded 19% of acephate with formation of methamidophos (17%). Staphylococcus sp. degraded 21% of acephate when provided as sole nitrogen and carbon source but did not grow on the compound as a sole source of carbon. Pandoreae sp. and Stenotrophomonas maltophilia failed to grow on acephate as sole source of carbon in defined medium. These strains grew in media where the pesticide was provided as a combined nitrogen and carbon source, but no acephate biodegradation could be demonstrated in these instances.

O metamidofós é um inseticida organofosforado altamente tóxico por ser um forte inibidor da acetilcolinesterase, sendo utilizado em diversas culturas para o controle de pragas. Há poucas informações sobre a biodegradação deste composto disponíveis na literatura. Foram isoladas e caracterizadas 12 bactérias a partir de amostras de solo e água de uma área contaminada com metamidofós, as quais mostraram inicialmente capacidade de degradar o pesticida, utilizando-o como fonte de enxofre/nitrogênio e fósforo/enxofre. Estes isolados foram identificados por métodos de biologia molecular e pela caracterização do perfil lipídico da célula como pertencentes aos gêneros, Serratia, Pseudomonas, Stenotrophomonas e Curtobacterium. Ensaios preliminares da cinética de degradação do metamidofós por GC/MS evidenciaram o consumo do pesticida pelas bactérias isoladas. A retomada destes ensaios após alguns meses de armazenamento em glicerol a -80ºC resultou na perda da capacidade de biodegradação do composto-alvo por causas não-identificadas. Fatores que podem ter contribuído para este resultado negativo incluem eventual perda de plasmídeos com partes das vias de biodegradação ou interferentes utilizados na estabilização do metamidofós. / Methamidophos is a strong acetylcholinesterase inhibitor and, therefore, a very toxic organophosphorus insecticide. This product has been widely employed for pest control in a variety of cultures, but little information is available about its biodegradation. 12 bacteria were isolated and characterized, from water and soil samples obtained from a site contaminated with methamidophos, which in preliminary tests showed the ability to degrade methamidophos, using it as a combined source of sulfur/nitrogen and/or phosphorus/sulfur. These isolates were identified by molecular biology methods and by characterization of its fatty acids profile as members of the genus Serratia, Pseudomonas, Stenotrophomonas and Curtobacterium. The ability to biodegrade the compound was lost after prolonged storage at -80ºC for unknown reasons. It was hypothesized that this negative result may have occurred due to loss of plasmids or by interference of products used in the stabilization of commercial methamidophos formulations.

Os dispositivos biossensores foram primeiramente pesquisados por Clark e Lyons, em 1962, visando medir o nível de glicemia. Atualmente, há uma popularização dos medidores de glicemia e diversas tecnologias foram desenvolvidas, principalmente, para aplicações em diagnósticos médicos e monitoramento ambiental. No entanto, há uma ampla quantidade de aplicações para biossensores ainda não disponível no mercado. A imobilização de espécies bioativas que interagem diretamente com o analito, chamada de superfície bioativa, é frequentemente considerada a etapa mais difícil no desenvolvimento de biossensores para novas aplicações. O objetivo deste trabalho é demonstrar a caracterização da camada bioativa desenvolvida pela técnica de construção de camadas auto-organizadas usando o princípio da adsorção eletrostática. Para isto, foram utilizadas três diferentes concentrações de soluções compostas por ligações covalentes entre nanotubos de carbono de paredes múltiplas e três diferentes biomateriais, Polietilenoimina, Ácido Desoxirribonucléico e enzimas do tipo Hidrolase de Organofosforados. As diferentes soluções polieletrolíticas foram caracterizadas pela técnica de ressonância de plasmons de superfície e simultaneamente formaram camadas auto-organizadas na superfície de um eletrodo de carbono vítreo. A atividade das enzimas foi analisada por voltametria cíclica para as diferentes concentrações das soluções utilizadas. Os resultados mostraram que a caracterização por ressonância de plasmons de superfície promove o controle da adsorção eletrostática. A variação do ângulo de ressonância de plasmons de superfície corresponde à intensidade e à saturação das interações eletrostáticas entre as camadas. Biossensores desenvolvidos com soluções de maior concentração, consequentemente, ampliaram os limites de detecção e elevaram a resolução do sinal elétrico. Em aplicações para medir baixas concentrações do analito, o adequado controle das concentrações das soluções poli eletrolíticas reduz os custos no desenvolvimento de biossensores especialmente, com relação ao custo de enzimas isoladas. / The biosensor devices were first researched by Clark and Lyons in 1962, aiming to measure the blood glucose level. Currently, there is a popularization of blood glucose meters and several technologies have been developed mainly for applications in medical diagnostics and environmental monitoring. However, there is a wide range of applications for biosensors not yet available. The immobilization of bioactive species that interact directly with the analyte, called bioactive surface, is often considered the most difficult step in the biosensors development for new applications. The objective of this work is to demonstrate the characterization of the bioactive surface developed by self-assembled monolayers technique using the electrostatic adsorption principle. For this, we used three different concentrations of solutions composed of covalent bonds between multi-walled carbon nanotubes and three different biomaterials, Polyethyleneimine, Deoxyribonucleic Acid and Organophosphorous Hydrolase enzymes. These enzymes catalyze the hydrolysis of phosphorus compounds such as organophosphorous neurotoxins. The different polyelectrolyte solutions were characterized by the technique of surface plasmon resonance, and simultaneously, self-assembled monolayers were formed on the surface of a glassy carbon electrode. The enzymes activity was analyzed by cyclic voltammetry for the different concentrations of the solutions used. The results showed that the surface plasmon resonance characterization promote the control of electrostatic adsorption. The variation of the surface plasmon resonance angle corresponds the intensity and saturation of electrostatic interactions between the layers. Biosensors developed with solutions of higher concentration, consequently, widened the detection limits, and increased the resolution of the electrical signal. In applications to measure low concentrations of analyte, adequate control of the concentrations of polyelectrolytes solutions reduces costs in the development of biosensors especially, the cost of isolated enzymes.

Os dispositivos biossensores foram primeiramente pesquisados por Clark e Lyons, em 1962, visando medir o nível de glicemia. Atualmente, há uma popularização dos medidores de glicemia e diversas tecnologias foram desenvolvidas, principalmente, para aplicações em diagnósticos médicos e monitoramento ambiental. No entanto, há uma ampla quantidade de aplicações para biossensores ainda não disponível no mercado. A imobilização de espécies bioativas que interagem diretamente com o analito, chamada de superfície bioativa, é frequentemente considerada a etapa mais difícil no desenvolvimento de biossensores para novas aplicações. O objetivo deste trabalho é demonstrar a caracterização da camada bioativa desenvolvida pela técnica de construção de camadas auto-organizadas usando o princípio da adsorção eletrostática. Para isto, foram utilizadas três diferentes concentrações de soluções compostas por ligações covalentes entre nanotubos de carbono de paredes múltiplas e três diferentes biomateriais, Polietilenoimina, Ácido Desoxirribonucléico e enzimas do tipo Hidrolase de Organofosforados. As diferentes soluções polieletrolíticas foram caracterizadas pela técnica de ressonância de plasmons de superfície e simultaneamente formaram camadas auto-organizadas na superfície de um eletrodo de carbono vítreo. A atividade das enzimas foi analisada por voltametria cíclica para as diferentes concentrações das soluções utilizadas. Os resultados mostraram que a caracterização por ressonância de plasmons de superfície promove o controle da adsorção eletrostática. A variação do ângulo de ressonância de plasmons de superfície corresponde à intensidade e à saturação das interações eletrostáticas entre as camadas. Biossensores desenvolvidos com soluções de maior concentração, consequentemente, ampliaram os limites de detecção e elevaram a resolução do sinal elétrico. Em aplicações para medir baixas concentrações do analito, o adequado controle das concentrações das soluções poli eletrolíticas reduz os custos no desenvolvimento de biossensores especialmente, com relação ao custo de enzimas isoladas. / The biosensor devices were first researched by Clark and Lyons in 1962, aiming to measure the blood glucose level. Currently, there is a popularization of blood glucose meters and several technologies have been developed mainly for applications in medical diagnostics and environmental monitoring. However, there is a wide range of applications for biosensors not yet available. The immobilization of bioactive species that interact directly with the analyte, called bioactive surface, is often considered the most difficult step in the biosensors development for new applications. The objective of this work is to demonstrate the characterization of the bioactive surface developed by self-assembled monolayers technique using the electrostatic adsorption principle. For this, we used three different concentrations of solutions composed of covalent bonds between multi-walled carbon nanotubes and three different biomaterials, Polyethyleneimine, Deoxyribonucleic Acid and Organophosphorous Hydrolase enzymes. These enzymes catalyze the hydrolysis of phosphorus compounds such as organophosphorous neurotoxins. The different polyelectrolyte solutions were characterized by the technique of surface plasmon resonance, and simultaneously, self-assembled monolayers were formed on the surface of a glassy carbon electrode. The enzymes activity was analyzed by cyclic voltammetry for the different concentrations of the solutions used. The results showed that the surface plasmon resonance characterization promote the control of electrostatic adsorption. The variation of the surface plasmon resonance angle corresponds the intensity and saturation of electrostatic interactions between the layers. Biosensors developed with solutions of higher concentration, consequently, widened the detection limits, and increased the resolution of the electrical signal. In applications to measure low concentrations of analyte, adequate control of the concentrations of polyelectrolytes solutions reduces costs in the development of biosensors especially, the cost of isolated enzymes.

Quatro linhagens capazes de crescer com acefato foram isoladas a partir de solos com históricos de aplicação de deste composto. Stenotrophomonas maltophilia, Rhodococcus sp., Staphylococcus sp. e Pandoreae sp. foram identificadas através do rDNA 16S e perfil de ácidos graxos de membrana. Rhodococcus sp. foi o isolado mais eficiente na degradação de acefato, removendo 99.24% deste composto em meio de cultura com acefato como única fonte de carbono. Quando avaliado com acefato como fonte combinada de carbono e nitrogênio, este organismo degradou 19% de acefato com formação de metamidofós (17%). Staphylococcus sp. apresentou 21% de degradação de acefato utilizando-o como fonte de carbono e nitrogênio, mas não manteve o crescimento com este composto como fonte de carbono. Stenotrophomonas maltophilia e Pandoreae sp. não mantiveram crescimento com acefato como única fonte de carbono isoladamente. Estas linhagens apresentaram crescimento em acefato como fonte de nitrogênio e enxofre, porém, as análises de GC/MS demonstraram que não houve degradação nestas condições. / Four strains of microorganisms capable of growth on acephate were isolated from soil samples with a history of acephate application. Stenotrophomonas maltophilia, Rhodococcus sp., Staphylococcus sp. and Pandoreae sp. were identified based on 16S rRNA gene sequencing and fatty acid profiling. Rhodococcus sp. was the most efficient acephate degrader of the isolates, it removed 99.24% of acephate from defined growth media when the compound was provided as sole carbon source. When provided as a combined carbon and nitrogen source, the organisms degraded 19% of acephate with formation of methamidophos (17%). Staphylococcus sp. degraded 21% of acephate when provided as sole nitrogen and carbon source but did not grow on the compound as a sole source of carbon. Pandoreae sp. and Stenotrophomonas maltophilia failed to grow on acephate as sole source of carbon in defined medium. These strains grew in media where the pesticide was provided as a combined nitrogen and carbon source, but no acephate biodegradation could be demonstrated in these instances.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2017-05-12T14:19:07Z No. of bitstreams: 1 2010 - Henriqueta Talita Guimar?es Barboza.pdf: 10302674 bytes, checksum: 6daf4f88308c3c733615f0772d6db594 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T14:19:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010 - Henriqueta Talita Guimar?es Barboza.pdf: 10302674 bytes, checksum: 6daf4f88308c3c733615f0772d6db594 (MD5) Previous issue date: 2010-03-04 / Twelve heterocyclic dialkylphosphorylhydrazones compounds were synthesized in this work. Dialkylphosphorylhydrazones were obtained through 3 steps of reaction. The first step consists on the synthesis of different dialkylphosphonates obtained by reaction of triethyl phosphate (PCl3) with 3 mols of the corresponding alcohol. The second step occurs by the reaction with dialkylphosphonates synthesized and hydrazine, producing dialkylphosphorylhydrazines. The third and last step is the condensation reaction of these dialkylphosphorylhydrazines with different heterocycle substituted aromatic aldehydes. The analysis of the 1H NMR spectra allowed to observe the stereoisomers E and Z, with the formation of E diastereisomer preferencially. All the compounds were characterized by 1H, 13C and 31P NMR, IR and mass spectroscopy. Tests in vitro with, Alternaria sp., Colletotrichum sp., Fusarium sp. e Fusarium solani, known as patogenic in papaya (Carica papaya L.) were performed in order to confirm if the compounds showed fungicide activity. The substance 6 B was the one with the best performance in the inhibition of all fungal growths. Finally, tests with acetylcholinesterase enzyme indicated that all substances did not inhibit this enzyme. Figure 2 - General structures of dialkylphosphoryhidrazones synthesized. R ? Ethyl; propyl; isopropyl e isobuthyl. X = O, Y, Z e W = CH; X = S, Y, Z e W = CH; X = NH, Y, Z e W = CH; X = NH, Y= CH, Z=CH e W = N; X = CH, Y= N, Z=CH e W = N; / Neste trabalho foram sintetizadas doze (12) novas dialquilfosforilidrazonas heteroc?clicas. Esses compostos foram obtidos utilizando-se tr?s etapas de rea??o. A primeira etapa consiste na s?ntese de diferentes fosfonatos de dialquila, obtidos por meio da rea??o do tricloreto de f?sforo (PCl3) com tr?s mols do ?lcool correspondente. A segunda etapa ocorre por meio da rea??o dos fosfonatos de dialquila sintetizados com a hidrazina, formando as dialquilfosforilidrazinas. A terceira e ?ltima etapa ? a condensa??o destas dialquilfosforilidrazinas com diferentes alde?dos heteroc?clicos. A an?lise dos espectros de RMN-1H indica a forma??o de diastereois?meros, E e Z, com predomin?ncia do diastereis?meros E. Todos os compostos obtidos foram caracterizados por RMN de H1 e C13 e P31, IV, an?lises de massas. Em seguida foram realizados testes in vitro para verificar se os mesmos possuem atividade fungicida sobre os fungos Alternaria sp., Colletotrichum sp., Fusarium sp. e Fusarium solani, conhecidos por serem pat?genos da cultura de mam?o (Carica papaya L.). O composto 6 B foi o que apresentou o melhor efeito fungicida sobre o crescimento de todos os fungos. Finalmente foram realizados testes com a enzima acetilcolinesterase a fim de observar a toxicidade dos compostos sintetizados frente a esta enzima. Figura 1- Estrututa gen?rica das dialquilfosforilidrazonas heteroc?clicas sintetizadas. R ? Etil; propil; isopropil e isobutil. X = O, Y, Z e W = CH; X = S, Y, Z e W = CH; X = NH, Y, Z e W = CH; X = NH, Y= CH, Z=CH e W = N; X = CH, Y= N, Z=CH e W = N.