A madeira é a principal variável de custo na produção de polpa celulósica. A polpa celulósica obtida a partir da madeira de folhosas é principalmente utilizada para produção de papéis de escrita e impressão assim como, a produção de papéis para fins sanitários; para estes usos normalmente a polpa celulósica deve ser branqueada. Mundialmente, várias espécies de madeira de folhosas são utilizadas para produção de polpa celulósica de fibra curta, estando entre as principais o híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla (Brasil), Betula pendula (Finlândia) Eucalyptus globulus (Portugal). Este projeto teve por objetivo: i-avaliar e comparar o desempenho de madeiras de principais espécies utilizadas mundialmente, para produção de polpa celulósica de fibra curta, considerando os aspectos relacionados à qualidade da madeira e polpa, o consumo de reagentes químicos na polpação e também os aspectos relacionados ao rendimento e a capacidade de produção de polpa celulósica; ii-fornecer informações estratégicas para o setor celulósico nacional com relação as possíveis ameaças e as oportunidades apresentadas pelos materiais não utilizados no Brasil, visando o conhecimento e posicionamento em competitividade destas madeiras no mercado mundial de celulose e papel; iii-fornecer subsídios para o programa genético e de melhoramento florestal; iv-posicionar a polpa celulósica de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla em relação as suas principais concorrentes. Para realização deste trabalho foram coletadas 5 árvores de todas as espécies, sendo considerado o diâmetro médio do povoamento, transportando a madeira em forma de discos e transformadas em cavacos de forma manual; com relação à madeira foram determinadas, densidade básica, dimensões de fibras, composição química e análise anatômica através da microscopia eletrônica de varredura; as condições de cozimento foram ajustadas visando à obtenção de polpa branqueável (número kappa de 17±0.5). Os resultados obtidos mostraram que as espécies de Eucalyptus globulus e E. grandis x E. urophylla 2 apresentaram melhor desempenho no processo de polpação; atingiram a mesma intensidade deslignificação (expressa como número kappa), sendo necessário menor nível de álcali ativo. As matériasprimas citadas apresentaram maior rendimento, maior viscosidade e menor teor de ácidos hexenurônicos. As diferentes matérias-primas estudadas neste trabalho apresentaram características bastante distintas que implicam em diferentes eficiências nos processos de polpação e branqueamento. / Wood is the main variable in the cost of pulp production, besides being a strong component in the final quality of the paper product. Pulps obtained from hardwoods are mainly used in the production of printing and writing papers as well as tissue papers; for these uses, the pulp must be bleached. Several species of hardwoods are used in the production of pulp worldwide. The main ones are the hybrid Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla (Brazil), E. globulus (Portugal), Betula pendula (Finland). The objectives of this research was: 1) to evaluate and compare the performance of woods from the main species used worldwide for hardwood cellulose pulp production, considering the aspects regarding the quality of the wood and pulp, chemicals consumption during pulping, and aspects related to the yield and capacity pulp production; 2) to supply strategic information for the Brazilian pulp and paper sector regarding possible threats and opportunities presented by materials which are not used in Brazil in order to know and compete with these woods in the world market of pulp and paper. In order to accomplish this work, chips were manually obtained from disks. Regarding the wood, the basic density, fibers dimensions, chemical composition and anatomic analysis were conducted. The cooking conditions were adjusted in order to obtain the bleachable pulp (kappa number 17±0.5). The results had shown that the species of Eucalyptus globulus from Portugal and hybrid of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla 2 had better performance in the kraft pulping process; they had reached the same delignification level, as number kappa, requiring lesser active alkali. The mentioned raw materials showed higher yield, greater viscosity and minor levels of acid hexenurônicos. The raw-materials considered in the research showed clearly distinct characteristics that lead to differences in the pulping and bleaching processes efficiencies and strategies.

O presente trabalho teve por objetivo estudar a influência da carga alcalina no processo de polpação kraft modificado Lo-SolidsÒ para madeiras de eucalipto, considerando parâmetros como rendimento, teor de rejeitos, geração de sólidos e características da polpa tais como número kappa, viscosidade, composição polissacarídica e morfologia de fibras. Híbridos de E. grandis x E. urophylla com 7 anos e densidade básica de 500 e 560kg/m 3 foram avaliados e os cozimentos Lo-Solidsâ foram realizadas aplicando-se álcali ativo (como Na2O) de 13%, 15%, 17%, 19%, 21%, 23%, 25%, 27% e sulfidez de 30%. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado. Os resultados obtidos indicam que variando a carga alcalina no processo de polpação é possível obter polpa não branqueada apresentando valores de kappa de 8 a 30, rendimento depurado de 46 a 53%, viscosidade de 10 a 80 cP, solubilidade em NaOH 5% (S5) de 7 a 13%, teor de pentosanas de 11 a 16% e ácidos hexenurônicos de 10 a 65 µ mol/g. O aumento da carga alcalina nos cozimentos proporcionou maior geração de finos e, consequentemente, menor comprimento médio ponderado de fibras e espessura de parede. Embora os materiais estudados apresentassem diferentes densidade básica, os resultados de polpação foram semelhantes indicando que ambas matérias-primas podem ser empregadas na obtenção de polpa celulósica utilizando o processo de cozimento Lo-Solids®, o qual não se mostrou sensível a densidade básica, o que possivelmente está associado a boa impregnação dos cavacos correspondente à etapa de impregnação. O híbrido de maior densidade produziu polpa com fibras de maior espessura de parede, maior coarseness e menor número de fibras por grama que o híbrido de menor densidade básica. As análises do licor negro mostraram que o de pH, o álcali efetivo residual e o teor de sólidos dissolvidos apresentam maiores valores para dosagens de álcali também superiores, porém observa-se um perfil uniforme para essas variáveis, evidenciando a homogeneidade do processo de polpação Lo-SolidsÒ. / The main objective of this work was to study the influence of the alkali charge on Lo-Solidsâ modified kraft pulping process for eucalyptus, considering parameters as yield, rejects content, total dissolved solids materials and the pulp characteristics as kappa number, viscosity, carbohydrate composition and fibers dimensions. Woods from hybrids of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla 7 years old and presented basic density of 0,499 and 0,559g/cm 3 were evaluated and the pulping process was conducted applying active alkali charge (as Na2O) of 13%, 15%, 17%, 19%, 21%, 23%, 24%, 25%, 27% and sulfidity of 30%. The results showed that varying the alkali charge is possible to obtain unbleached pulp with kappa number from 8 to 30, pulp yield from 46 to 53%, viscosity from 10 to 80cP, alkali solubility (S5) from 7 to 13%, pentosans content from 11 to 16% and hexenuronic acids content from 10 to 65µmol/g. It was verified that the higher is the alkali charge the higher is the fines generation leading to a decreased of fiber length and the cell wall thickness. Although the hybrids studied presented different wood basic density, the pulping results obtained were not different showing that both raw-materials could be used to pulp production with Lo-SolidsÒ pulping process, which seems not to be so affect by wood basic density. The pulp obtained from hybrid with higher basic density showed higher cell wall thickness, higher fiber coarseness and lower number of fibers per gram than the hybrid with lower basic density. The analysis of black liquor showed that the pH, the effective residual alkali and the total dissolved solids materials increased when the alkali charge applied is higher too, however a uniform profile is noted for these variables, showing the homogeneity of Lo-SolidsÒ pulping process.

O presente estudo analisou a influência de clones do híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, com densidades básicas e cargas de álcali ativo diferentes, no processo de polpação e branqueamento. As características e propriedades das polpas não-branqueadas, licor preto residual, branqueamento, morfologia e propriedades físico-mecânicas das polpas branqueadas foram analisadas para avaliar os efeitos dos fatores clone e carga de álcali ativo. As polpações foram realizadas aplicando-se cargas de álcali ativo de 12,5%, 13,5% e 14,5%. Em seguida, as polpas não-branqueadas foram submetidas a uma pré-deslignificação com oxigênio e branqueadas através da seqüência D0EOPD1. As polpas branqueadas foram refinadas em moinho PFI e analisadas quanto às resistências físico-mecânicas. Os resultados obtidos indicam que a madeira do clone G-31 apresentou menor densidade básica e teor de holocelulose, e maiores teores de extrativos totais e lignina Klason comparativamente à madeira do clone C-41. Os clones mostraram rendimentos bruto e depurado semelhantes. O clone G-31 produziu polpa com menor número kappa na menor carga alcalina e polpa com maior número kappa na maior carga alcalina revelando uma importante interação significativa clone x álcali ativo. Os fatores álcali ativo, clone e interação clone x álcali ativo tiveram influências nos parâmetros avaliados na polpação. Os licores residuais dos clones apresentaram valores semelhantes de pH, teor de sólidos solúveis, densidade e álcalis residuais. O clone G-31 consumiu mais álcali ativo residual. O fator que exerceu maior influência nestes parâmetros foi a carga de álcali ativo. O branqueamento mostrou para o clone G-31 maior eficiência na prédeslignificação com oxigênio e menor número kappa. A viscosidade intrínseca da celulose branqueada e a alvura foram mais elevadas para o clone C-41. O aumento da carga alcalina reduziu ligeiramente a alvura do clone G-31 e elevou a alvura do clone C-41. Os fatores álcali ativo, clone e interação clone x álcali ativo tiveram influências nos parâmetros avaliados no branqueamento. A fibra da polpa branqueada do clone G-31 apresentou, significativamente, maiores comprimento, espessura da parede, índice de enfeltramento, fração parede e índice de Runkel; e menores diâmetro do lume, coeficiente de flexibilidade e “coarseness”. O menor valor de “coarseness” mostrou fibras mais leves na polpa do clone G-31. O fator clone exerceu a maior influência nas propriedades físicas e mecânicas da polpa branqueada. A polpa branqueada do clone G-31 apresentou, significativamente, menor número de revoluções no moinho PFI para atingir o índice de tração de 70 N.m/g, baixo grau Schopper Riegler para atingir este nível de tração e gerou folhas com valores mais elevados de volume específico e opacidade. Estas características e propriedades permitiram concluir que a polpa do clone G-31 foi a mais atrativa e indicada para a fabricação de papéis de imprimir e escrever. A polpa branqueada do clone C-41 apresentou valores mais elevados de volume específico aparente e ascensão capilar Klemm quando analisadas sem refino. Estas propriedades foram mais evidentes nas cargas alcalinas mais elevadas. A polpa do clone C-41 mostrou características mais favoráveis para a fabricação de papéis para fins sanitários. / The present study has analyzed the influences of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla hybrid clones with different specific gravity and active alkali charges in the bleaching and pulping process. The characteristics and properties of unbleached pulp, residual black liquor, bleaching, bleached fiber morphology and bleached pulp physical-mechanical properties were analyzed to evaluate the effects of the active alkali charge and clone factors. The pulping were realized applying active alkali charges of 12,5%, 13,5% and 14,5%. Then, the unbleached pulps were submitted to an oxygen delignification and bleached with the sequence D0EOPD1. The bleached pulps were refined using PFI mill and the physical-mechanical properties were analyzed. The results showed that G-31 wood clone presented lower specific gravity and holocellulose content and higher total extractives and Klason lignin contents when compared to C-41 wood clone. Both of them showed similar pulp yield total and screening. The G-31 clone produced pulp with lower kappa number in the lowest alkaline charge and pulp with higher kappa number in the highest alkaline charge showing an important significant interaction between clone and active alkali. The factors active alkali, clone and clone x active alkali interaction influenced in the evaluated parameters in the pulping. The clones residual black liquor showed similar values of pH, soluble solids content, density and residual alkalis. The G-31 clone consumed more residual active alkali. The factor that exerted the highest influence in these parameters was the active alkali charge. The bleaching showed that the G-31 clone has higher efficiency in the oxygen delignification and lower kappa number. The bleached pulp viscosity and brightness were higher for C-41 clone. The increase in the alkaline charge reduced slightly the G-31 clone brightness and elevated the C-41 clone brightness. The factors active alkali, clone and clone x active alkali interaction influenced in the bleaching parameters evaluated. The fiber of the G-31 bleached pulp showed, significantly, higher length, wall thickness, felting index, wall ratio and Runkel index, and lower lumen diameter, flexibility coefficient and coarseness. The lowest value of coarseness showed lighter fibers in the G-31 pulp. The factor clone exerted the highest influence in the physical and mechanical properties of the bleached pulp. The G-31 bleached pulp showed, significantly, lowest revolutions number in the PFI mill to reach tensile index of 70 N.m/g, low Schopper Riegler degree to reach this tensile index and generated sheets with higher values to bulk and opacity. These characteristics and properties allow to conclude that G-31 pulp was the most attractive and indicated to produce printing and writing papers. The bleached pulp of C-41 clone showed higher values of bulk and capillarity Klemm when analyzed without refining. These properties were more evident in the highest alkaline charges. The C-41 pulp showed characteristics more favorable to the production of tissue papers.

A possível escassez dos recursos fósseis, juntamente com o aumento imprevisível dos respectivos preços, levou, nas últimas décadas, a um aumento considerável de iniciativas dedicadas não só à procura de fontes alternativas de produtos químicos e polímeros a partir de fontes renováveis, mas também de fontes alternativas de energia - em particular a biomassa vegetal. O estudo desenvolvido no presente trabalho está inserido neste contexto. A despolimerização de celulose de sisal pode ocorrer via hidrólise, ácida ou enzimática, podendo resultar nos açúcares fermentescíveis necessários para a produção do chamado etanol celulósico e, em etapas intermediárias do processo, em micro e nanopartículas, que podem atuar como reforço de matriz polimérica baseada, por exemplo, em quitosana. O estudo aqui relatado está relacionado à análise do material celulósico não reagido durante a hidrólise, e do licor que contém principalmente glicose. As reações de hidrólise ácida e enzimática de polpa de sisal (constituída de celulose e hemicelulose) foram exploradas. Uma importante característica que envolve a hidrólise ácida de biomassa é a possibilidade de utilização de diversos ácidos, pois a princípio, necessita-se apenas de uma fonte de prótons no meio aquoso para que a reação ocorra. Neste contexto, em uma primeira etapa, uma série de reações de hidrólise ácida de polpa de sisal, previamente tratada com solução alcalina (mercerizada) ou não, foi feita com ácido sulfúrico (0,9 - 4,6 molL-1, 100°C, 6h de reação). Em uma segunda etapa, o ácido sulfúrico foi substituído por ácido oxálico, e os tempos de reação foram maiores (18h) que aqueles considerados para o ácido sulfúrico, tendo em vista o menor valor do pKa do ácido oxálico. Reações de hidrólise enzimática foram realizadas com o uso de um complexo enzimático comercial (Accellerase 1500 - Genencor), e dois diferentes pré-tratamentos, ambos visando à eliminação de hemiceluloses, foram avaliados, sendo: mercerização e tratamento com solução de ácido oxálico 0,9 molL-1. Para acompanhar os processos, em determinados intervalos de tempo, foram retiradas alíquotas do meio reacional, sendo que os licores foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), a fim de avaliar a natureza e o teor dos produtos da hidrólise. As polpas residuais (não hidrolisadas), suspensas no licor, foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura, massa molar média por viscosimetria capilar, índice de cristalinidade por difração de raios X e tamanhos médios das fibras a partir de um analisador de fibras (MorFi - analisador de tamanho médio de fibras por imagem), e espalhamento de luz (FOQELS). Para todas as reações de hidrólise ácida estudadas, as massas molares médias das polpas residuais diminuíram até dez vezes logo nos primeiros minutos de reação e os valores de índice de cristalinidade mostraram que as regiões não cristalinas da celulose são primeiramente hidrolisadas, sendo as regiões cristalinas uma grande barreira frente à hidrólise. Os resultados mostraram que o aumento da concentração do catalisador ácido elevou consideravelmente a porcentagem de hidrólise, principalmente no caso do ácido oxálico que, quando usado na concentração de 0,9 molL-1, não foi capaz de hidrolisar com eficiência as cadeias de celulose, mas apenas eliminou as hemiceluloses presentes na polpa, motivo que levou à sua aplicação como agente de pré-tratamento para a polpa frente à hidrólise enzimática. Os rendimentos das reações mostraram que o ácido sulfúrico chega a ser aproximadamente 25% mais eficiente que o ácido oxálico em termos de produção de glicose. Entretanto, o ácido oxálico possui a grande vantagem de ser proveniente de fontes renováveis e, se usado nas concentrações adequadas, pode ser uma excelente opção como pré-tratamento da polpa de celulose para as reações de hidrólise. Os resultados de hidrólise enzimática mostraram que a polpa que passou pelo pré-tratamento da mercerização foi mais eficiente como material de partida do que aquela tratada com ácido oxálico, já que a primeira levou a concentrações de glicose até 2,5 vezes maiores, nas mesmas condições de concentração de enzima, temperatura e tempo de reação. As reações de hidrólise ácida e enzimática de material lignocelulósico são de grande importância no que diz respeito à produção de etanol de segunda geração e micro/nanofibras que podem ser incorporadas em materiais. Filmes de matriz de quitosana foram produzidos com a inserção de fibras de celulose sem tratamento, mercerizada, e residuais das reações de hidrólise ácida e enzimática, em diferentes concentrações (2,5, 7,5 e 15% em massa). Os filmes foram submetidos à solicitação de tração, e a morfologia foi acessada por microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (FEG-MEV). Os resultados mostraram que, no geral, o filme de quitosana (69 MPa), assim como os baseados em quitosana/celulose (75 MPa), apresentam resistência à tração superior ou no mesmo patamar de filmes similares descritos na literatura. Este trabalho forneceu resultados promissores e está largamente inserido no interesse atual de utilização de materiais provenientes de fontes renováveis preferencialmente àqueles de fontes fósseis. / The possible shortage of crude oil and the unpredictable increase in its prices have led to an impressive expansion of initiatives in the last decades dedicated not only to the search of alternative sources of chemicals and polymers, but also to suppliers of energy, both from vegetal biomass. The depolymerization of sisal cellulose may occur via acid or enzymatic hydrolysis, resulting in the fermentable sugars used in the production of the so-called cellulosic ethanol and also at the intermediate steps of the process, in micro and nanoparticles that may act as reinforcement in polymeric matrices, including those derived from cellulose. The study here reported is related to the analysis of the unreacted cellulosic material and to the liquor containing mainly glucose, from acid and enzymatic hydrolysis of sisal pulp formed by cellulose and hemicellulose. An important characteristic that involves the acid hydrolysis of biomass is the possibility of utilization of different acids, since only a source of protons in the media is required for the reaction to occur, in principle. In this context, a series of reactions of acid hydrolysis of sisal pulp was carried out under varying concentrations of sulfuric acid, from 0,9 to 4,6 molL-1, at 100°C as a first step. In a second step, the acid catalyst was replaced by oxalic acid, and the reaction lengths were bigger than those considered for sulfuric acid due to the lower value of pKa of oxalic acid. The reactions of enzymatic hydrolysis were carried out with a commercial enzymatic complex (Accellerase 1500 - Genencor), and two different pretreatments, both aiming at the elimination of hemicelluloses, were essayed as follows: mercerization and treatment with oxalic acid 0,9 molL-1. To follow the processes of acid and enzymatic hydrolysis in determined time intervals, aliquots were withdrawn from the reaction media so as to be analyzed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) aiming at the evaluation of the nature and content of the hydrolysis products. The unreacted cellulose suspended in the liquor was characterized by Scanning Electron Microscopy, capillary viscometry, X ray diffraction, and average size of fibers by using a fiber analyzer and light scattering. For all acid hydrolysis reactions studied, the average molar mass of the unreacted cellulose decreased up to ten times in the first minutes of reaction, and the values of crystallinity index showed that the non-crystalline regions of cellulose are firstly hydrolyzed, and the crystalline regions act as barriers to the hydrolysis. The results of HPLC showed that an increase in concentration considerably increases the yield of hydrolysis, mainly in the case of oxalic acid as a catalyst, which was not able to hydrolyze the chains of cellulose when in low concentrations (0,9 molL-1). It only eliminated the hemicellulose present in the pulp, reason why this acid was used as a pretreatment agent in enzymatic hydrolysis at this concentration. The reaction yields showed that the sulfuric acid can be up to 25% more efficient than the oxalic acid in terms of glucose production. However, the oxalic acid has the great advantage of possibly being produced from natural resources as well as being an excellent choice as a pretreatment agent for the lignocellulosic biomass to be used in hydrolysis reactions if used in the adequate concentrations. The results of enzymatic hydrolysis showed that the mercerized pulp was more efficient as raw material than the one treated with oxalic acid, as the first led to higher glucose content at the same conditions of concentration, temperature and time of reaction. The reactions of acid and enzymatic hydrolysis of lignocellulosic materials are of great importance to the production of second generation ethanol and micro and nanofibers, which may be incorporated into biocomposites. Films of chitosan matrix were prepared with the addition of cellulose fibers (untreated, mercerized and residual from the acid and enzymatic hydrolysis reactions) under various concentrations (2,5, 7,5 e 15% wt%). The films were subjected to traction analysis and its morphology was accessed by field emission scanning electron microscopy (SEM-FEG). The results showed that, in general, chitosan films (69 MPa), just like films based on chitosan-cellulose (75 MPa) presented tensile strength values that are superior or the same as similar films described in literature. Therefore, the study here reported produced promising results and is widely inserted in the current interest of utilization of materials from renewable resources instead of those from fossil resources.

Células-tronco adultas podem ser isoladas de vários tecidos, dentre eles a polpa dentária humana, tecido originado na papila dentária do dente em desenvolvimento. Estas linhagens multipotentes podem ser estudadas sob vários aspectos, como na elucidação da histogênese de tumores. O objetivo deste estudo foi inferir a histogênese do mixoma odontogênico, neoplasia odontogênica benigna, analisando a expressão de proteínas da matriz extracelular (MEC) e de metaloproteinases da matriz (MMPs) em células-tronco adultas de polpa dentária humana. Três linhagens diferentes de células-tronco originadas de polpas dentárias humanas IDPSCs (DL-1, DL-2 e DL4) foram utilizadas. As proteínas analisadas foram as mesmas expressas na neoplasia: vimentina, colágeno tipo I, fibronectina, tenascina, ácido hialurônico e MMPs (MMP-1, MMP-2 e MMP-9). Imunofluorescência e ensaios enzimáticos foram utilizados para analisar a presença de proteínas nas células cultivadas e no meio de cultura condicionado por estas células, respectivamente. Todas as linhagens celulares expressaram a vimentina e nenhuma expressou o ácido hialurônico. A linhagem celular DL-1 expressou todas as outras proteínas da matriz extracelular estudadas, enquanto que na linhagem DL-2 apenas não foi observada a expressão do colágeno tipo I. Fibronectina e tenascina não foram observados na linhagem DL-4. Todas as linhagens expressaram todas as MMPs, sendo que a produção de MMP-2 nas três linhagens foi significantemente maior que a de todas outras MMPs. Baseado nas condições deste estudo, é possível concluir que a expressão de proteínas da MEC e de MMPs em células-tronco de polpa dentária humana apresentaram perfil similar àquela apresentada no mixoma odontogênico, exceto pela ausência de marcação do ácido hialurônico em todas as linhagens. A ausência de secreção de ácido hialurônico pelas IDPSCs poderia indicar que o mixoma odontogênico deriva de uma célula mais diferenciada que as células-tronco. / Adult stem cells can be isolated from different tissues including the human dental pulp, a structure originated from the dental papillae. These cell lineages are of importance in a series of studies, as the analysis of tumors histogenesis. The aim of this study was to infer the histogenesis of odontogenic myxoma, a benign odontogenic neoplasia by analyzing the ECM and MMPs molecules expressed in human dental pulp stem cells. Three different lineages of immature dental pulp stem cells (IDPSCs) (DL-1, DL-2 and DL-4) were used. The proteins searched were those expressed by the tumoral cells: vimentin, type I collagen, fibronectin, tenascin and hialuronic acid (HA) and the matrix metalloproteinases (MMP-1, MMP-2 and MMP-9). Immunofluorecence and enzymatic assays were used for analyzing the presence of the proteins in the cells and in the culture media conditioned by the cells, respectively. All the lineages expressed vimentin; however none expressed HA. DL-1 lineage expressed all the other ECM proteins, and the expression of type I collagen was not observed in the DL-2 lineage. Fibronectin and tenascin were not observed in the DL-4 lineage. All the lineages expressed all the MMPs. The release of MMP-2 from all cell lineages was significantly higher than those of all other MMPs. Based on the conditions of this study its possible to conclude that the overall expression of MEC proteins and MMPs in the lineages of human dental pulp stem cells were similar to those found in the odontogenic myxoma, except for the absence of hyaluronic acid. The absence of HA secretion by the IDPSCs could indicate that the odontogenic myxoma tumoural cells derive from a cell more differentiated than the stem cells.

Síndrome de Angelman (AS - MIM 105830) é causada pela ausência de função do gene UBE3A que codifica uma proteína ubiquitina - ligase (E6-AP). Esse gene é expresso bialelicamente em vários tecidos exceto no cérebro, onde a expressão é preferencialmente materna. O RNA anti-senso de UBE3A é considerado o regulador dessa expressão diferencial entre os alelos, e faz parte de um transcrito grande que só o alelo paterno é expresso devido ao imprinting genômico; no cérebro, esse transcrito se entende até a região anti-senso de UBE3A, mas nos demais tecidos o transcrito é menor e não engloba a região anti-senso. Este trabalho visa obter um modelo para estudo da AS. Células-tronco da polpa do dente (SHEDs) de pacientes com deleção do segmento 15q11-q13 ou mutação no gene UBE3A foram caracterizadas e submetidas à diferenciação neuronal. A diferenciação foi analisada através do estudo de RNA e proteínas para marcadores neuronais e, também, por testes funcionais. As SHEDs são células-tronco mesenquimais e constituem uma população heterogênea. Essas células ou algumas dessas células já expressam algumas proteínas neuronais ou de células excitáveis como nestina, β-tubulina III, MAP2 e proteína de canais dependentes de voltagem de sódio e potássio. Um ponto interessante é que as SHEDs apresentam baixa expressão do UBE3A anti-senso e a expressão do UBE3A nas células de pacientes é menor que 50% da expressão encontrada nas células de controles, que pode indicar a ocorrência de expressão preferencial materna desse gene em outros tipos celulares além de neurônios maduros. Quando induzidas à diferenciação neurogênica, a maioria das linhagens controles apresentou aumento da expressão de MAP2 e, principalmente, β-tubulina III; e a maioria das linhagens de pacientes com AS não apresentou aumento notável na expressão dessas proteínas, exceto uma linhagem de paciente que aumentou a expressão de β-tubulina III. As células induzidas à diferenciação apresentaram aumento estatisticamente significativo da condutância de sódio através de canais de sódio dependentes de voltagem. Com a análise de expressão de UBE3A e do UBE3A anti-senso é possível afirmar que a expressão deles não alterou com a diferenciação neuronal. Assim, é possível concluir que as células-tronco da polpa do dente, com o protocolo de diferenciação neurogênica, progrediram na via de diferenciação, mas a maioria das células não atingiu o estágio de maturação necessário para que ocorresse o imprinting do UBE3A ou a via de diferenciação não ia em direção a neurônios que apresentam imprinting do UBE3A. / Angelman syndrome (AS - MIN 105830) is caused by the loss of function of the maternal UBE3A gene, which encodes an ubiquitin protein ligase (E6-AP). UBE3A displays biallelic expression in most of tissues, but maternal predominant expression is observed in the brain. A RNA antisense that is paternally expressed in some regions in the brain is considered to be responsible for this tissue-specific imprinting; UBE3A antisense is part of a large transcript that starts at SNURF-SNRPN gene and is paternally expressed, and in the brain this transcript includes UBE3A antisense region however in other tissues this region is not included. The aim of the present study is to develop a new model for studying AS. Dental pulp stem cells (SHEDs) were characterized and differentiated by an already described protocol. SHEDs intrinsically express some neuronal proteins as nestin, β-tubulin III, MAP2 and voltage-gated sodium channels and potassium channels. Interestingly, SHEDs also present a low expression of UBE3A antisense, and UBE3A expression in cells from patients with AS is lower than 50% of the cells from normal control, so it is possible that preferential maternal expression of this gene might occur in some cells beyond mature neurons. After the neuronal differentiation, most control lineages and one lineage of AS patients had an increase of MAP2 and β-tubulin III expression. Two control lineages and most lineages from AS patients did not have a notable increase of expression of these proteins. Neuronal differentiated cells displayed an increase in conductance through voltage-gated sodium channels. Analysis of UBE3A and UBE3A antisense expression in SHEDs and cells induced to differentiate into neurons indicated no changes in their expression. Thus, after neuronal differentiation induction, dental pulp stem cells progressed through neuronal differentiation pathway. However, most cells did not reach the stage which UBE3A imprinting occurs or the neuronal differentiation is resulting in a cell that do not present UBE3A imprinting.

O objetivo deste trabalho foi comparar os efeitos de diferentes densidades de energia e irradiâncias do Laser de Baixa Intensidade (LBI), variando em função do tempo de irradiação e potência, na viabilidade e proliferação de fibroblastos derivados da polpa de dentes decíduos humanos (HPF). HPF foram cultivados em DMEM e usados entre a 4ª e 8ª passagem. Os grupos foram divididos de acordo com diferentes densidades de energia, variando: Tempo de irradiação - Grupo I Ia (1,2 J/cm2 - 5 mW - 10 s), Ib (2,5 J/cm2 - 5 mW - 20 s), Ic (3,7 J/cm2 - 5 mW - 30 s), Id (5,0 J/cm2 - 5 mW - 40 s), e Ie (6,2 J/cm2 - 5 mW - 50 s); ou potência - Grupo II IIa (1,2 J/cm2 - 5 mW - 10 s), IIb (2,5 J/cm2 - 10 mW - 10 s), IIc (3,7 J/cm2 - 15 mW - 10 s), IId (5,0 J/cm2 - 20 mW - 10 s), e IIe (6,2 J/cm2 - 25 mW - 10 s). Células não irradiadas - cultivadas em condições nutricionais regulares - 10% Soro Fetal Bovino (SFB) (If e IIf) e células não irradiadas - cultivadas em déficit nutricional - 1% SFB (Ig e IIg), foram consideradas controles positivos e negativos, respectivamente. A viabilidade e proliferação celular foram avaliadas, repesctivamente, pelas técnicas MTT e Cristal violeta (CV), nos períodos de 24, 48 e 72 horas após a irradiação. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística por ANOVA 2 critérios, seguido pelo teste de Tukey (P<0,05). No ensaio MTT, os controles negativos, Ig e IIg, apresentaram significativamente menor viabilidade em relação aos correspondentes grupos experimentais: IIa e IIb, 24 horas após a irradiação; Ia, Ib, Ie, If e IIf no período de 48 horas; e Ib-If, assim como, IIa-IIf após 72 horas. Nos diferentes períodos de avaliação do ensaio CV, todos os grupos, exceto Ie, IIe e If, exibiram significativamente maior proliferação em comparação aos respectivos controles negativos. Dentro de um mesmo grupo nos diferentes períodos, os grupos If e IIe apresentaram menor viabilidade durante o período de 24 horas em comparação ao período de 72 horas pelo ensaio MTT. Na avaliação intragrupos, o ensaio CV revelou menor proliferação no período de 24 horas em comparação aos períodos de 48 e 72 horas, independente do grupo avaliado. Os diferentes protocolos de irradiação, grupos I e II, não apresentaram diferença estatisticamente significativa na viabilidade e proliferação celular entre densidades de energia iguais com irradiâncias diferentes durante os períodos avaliados. De acordo com os resultados obtidos, as diferentes densidades de energia e irradiâncias propostas não prejudicaram a viabilidade e proliferação de fibroblastos pulpares de dentes decíduos humanos. A variação do protocolo de irradiação LBI, em função do tempo ou da potência, não interferiram nas respostas celulares após a aplicação da mesma densidade de energia com irradiâncias diferentes. / The aim of this study was to compare the effects of Low-level laser (LLL) with different energy densities and irradiances, varying according to the irradiation time and power, on cell viability and proliferation of pulp fibloblasts from human primary teeth (HPF). HPF were culture in DMEM and used between 4th and 8th passages. Groups were divided according to different energy densities, varying: Time of irradiation Ia (1.2 J/cm2 - 5 mW - 10 s), Ib (2.5 J/cm2 - 5 mW - 20 s), Ic (3.7 J/cm2 - 5 mW - 30 s), Id (5.0 J/cm2 - 5 mW - 40 s), and Ie (6.2 J/cm2 - 5 mW - 50 s); or output power - Grupo II IIa (1.2 J/cm2 - 5 mW - 10 s), IIb (2.5 J/cm2 - 10 mW - 10 s), IIc (3.7 J/cm2 - 15 mW - 10 s), IId (5.0 J/cm2 - 20 mW - 10 s), e IIe (6.2 J/cm2 - 25 mW - 10 s). Non-irradiated cells - grown in regular nutritional conditions - 10% Fetal Bovine Serum (FSB) (If and IIf) and non-irradiated cells - grown in nutritional deficit - 1% FBS (Ig and IIg) were considered positive and negative controls, respectively. Cell viability and proliferation were respectively assessed through MTT and Crystal violet (CV) assays at 24, 48 and 72h after irradiation. Data were submitted to statistical analysis by ANOVA 2 criteria, followed by Tukey test (P<0.05). In the MTT assay, the negative controls, Ig and IIg, showed significantly lower viability in relation to the corresponding groups: IIa and IIb 24 hours after irradiation; Ia, Ib, Ie, If and IIf at 48 hours period; and Ib-If, as IIa-IIf, after 72 hours. At different periods of evaluation of CV assay, all groups, except Ie, IIe and If, exhibited significantly higher proliferation compared to the respective negative controls. Within the same group at different periods, groups If and IIe showed lower viability during 24 hours compared to 72 hours period by MTT assay. In the intragroup evaluation, CV assay revealed lower proliferation at 24 hours compared to 48 and 72 hours periods, regardless of the evaluated group. Different irradiation protocols, groups I and II, showed no statistically significant differences on cell viability and proliferation among equals energy densities with different irradiances at the evaluated periods. According to these findings, different LLL energy densities and irradiances proposed did not impair viability and proliferation of pulp fibloblasts from human primary teeth. The variation of the LLL irradiation protocol, by the time or power, did not interfere in cellular responses after the application of the same energy density with different irradiances.

A remoção da matéria orgânica biodegradável e não biodegradável presente em efluentes de branqueamento de polpa celulósica kraft foi investigado utilizando processos biológicos anaeróbios seguidos de processos de oxidação avançada (POA) baseados em ozônio. Os experimentos foram realizados utilizando-se efluentes da planta de branqueamento de polpa celulósica kraft de duas indústrias. O reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) em escala de bancada operou em regime contínuo durante 418 dias e o efluente biotratado era submetido à oxidação avançada aplicando ozônio e ozônio/UV em regime de batelada. Os resultados demonstraram que a sequência de tratamento Anaeróbio + POA baseados em ozônio, favoreceu satisfatoriamente a remoção da matéria orgânica (biodegradável e não biodegradável) presente no efluente de branqueamento de polpa celulósica Kraft, medida como DQO, COd, AOX, lignina solúvel em ácido (LSA), e valores da absorbância em comprimentos de onda na região UV-VIS do espectro (UV215, UV254, UV280, VIS346).Verificou-se com testes de ecotoxicologia aquática utilizando Daphnia similis e Ceriodaphnia sp, que os efluentes de branqueamento são tóxicos aos organismos aquáticos. Do mesmo modo, ensaios de genotoxicidade utilizando células da região meristemática da raiz do Allium cepa L (cebola comum), revelaram que esses efluentes apresentam atividade mutagênica, genotoxica e citotóxica. No entanto, observou-se que tantos os efeitos tóxicos bem como os genotóxicos e mutagênicos, estão estreitamente relacionados com o conteúdo da matéria orgânica biodegradável, uma vez que, após o processo anaeróbio apresentaram-se remoções estatisticamente significativas para todos os efeitos já mencionados (até 100%) com concomitante remoção da demanda química de oxigênio (até 55 \'+ OU -\' 9%) e do carbono orgânico dissolvido (até 57 \'+ OU -\' 7%). Ainda, verificou-se que após a aplicação do ozônio/UV, embora, o teste de biodegradabilidade aeróbia pelo método de Zahn Wellens revelasse que esse efluente era o mais biodegradável, tanto a toxicidade crônica como a genotoxicidade e a citotoxicidade resultaram estatisticamente significativas em relação ao controle negativo. Este resultado indica que, efetivamente a matéria orgânica biodegradável deset tipo de efluentes pode se relacionar com a presença de efeitos tóxicos e genotóxicos. Tal fato não foi verificado no caso do tratamento apenas com ozônio. / Removal of biodegradable and non biodegradable organic matter present in kraft pulp mill effluent was investigated integrating an anaerobic biological process and advanced oxidation processes based on ozone. The experiments were carried out using two different Brazilian pulp mill. The bench scale Horizontal Anaerobic Immobilized Sludge Bioreactor (HAIS) was operated during 418 days; subsequently the biotreated effluent was oxidized applying ozone and ozone/UV in batch regime. The results show that the treatment sequence, anaerobic process + advanced oxidation processes based on ozone, results in removal of both organic matter biodegradable and non-biodegradable measured as chemical oxidation demand (COD), dissolved organic carbon (COd), adsorbable organic halides (AOX), acid soluble lignin (ASL) and absorbance values in the UV-VIS spectrum (i.e. UV215, UV205, UV280, VIS346). Ecotoxicological tests using Daphnia similis and Ceriodaphnia sp. confirmed that bleached kraft pulp mill is toxic to aquatic organisms. Moreover, genotoxicity tests with meristematic cells of Allium cepa (i.e. common onion) roots show that this type of effluent results in mutagenic, genotoxicological and citotoxicological activities. It is to be highlighted however that both toxicological and genotoxicological effects are closely related to the biodegradable organic matter, thus, after the anaerobic processes the removal of these effects occur, concomitant to reductions is chemical oxygen demand (55 \'+ OU -\' 9%) and dissolved organic carbon (57 \'+ OU -\' 7%). It was also observed that after ozone/UV application, both the chronic toxicity and genotoxicity activity were statically significant if compared with the negative control, although the Zahn Wellens test revealed that this effluent had the highest biodegradability. These results confirmed that biodegradable organic matter could be related with toxic and genotoxic effects. In the case of ozone application alone this behavior was not observed.

Alguns dos chamados processos oxidativos avançados (POA) foram aplicados após um processo biológico anaeróbio no tratamento de efluentes do processo industrial de branqueamento da polpa celulósica, visando a aumentar a biodegradabilidade desses efluentes e remover compostos tóxicos, de modo a permitir que um posterior tratamento biológico possa ser mais eficiente e atender às regulamentações ambientais. Para que esse objetivo fosse alcançado, as seguintes etapas de tratamento foram realizadas: processo biológico realizado em reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF), visando à redução inicial da carga orgânica do efluente, seguido de aplicação de um dos POA: 'O IND.3', 'O IND.3'/'H IND.2'O IND.2', 'O IND.3'/UV, UV, 'H IND.2'O IND.2', 'H IND.2'O IND.2'/UV e 'O IND.3'/'H IND.2'O IND.2'/UV, visando a aumentar a biodegradabilidade dos compostos recalcitrantes encontrados no efluente do primeiro tratamento biológico e diminuir a toxicidade. No tratamento biológico, a biomassa anaeróbia se adaptou facilmente à água residuária. Dessa forma, o reator atingiu a estabilidade e apresentou eficiências de remoção de DQO e AOX adequadas para esta etapa da pesquisa (média de 50%), satisfazendo o objetivo de promover uma redução inicial da matéria orgânica de fácil degradação presente nessa água residuária. Com relação aos POA, foi concluído que todos os processos testados provocaram modificações na biodegradabilidade do efluente do RAHLF. O processo 'O IND.3'/UV, realizado em meio neutro, foi considerado o mais eficiente, provocando um aumento de biodegradabilidade de 160%, após 45 minutos de oxidação com uma concentração de ozônio de 1155 mg/L. Através da análise de AOX, observaram-se também degradações médias dos compostos organoclorados maiores que 95% para todos os processos testados. Os resultados gerais mostram a importância e a vantagem de se utilizar um POA como complemento de um tratamento biológico para efluentes de baixa biodegradabilidade, provocada pela presença de compostos recalcitrantes e tóxicos. / Some advanced oxidation processes (AOP) were applied after an anaerobic process for the treatment of bleaching effluents from a kraft pulp mill, aiming the increase of the effluent biodegradability and the removal of toxic compounds, in a way that a further biological treatment could be more efficient to attain the environmental regulations. A horizontal anaerobic imobilizaded sludge reactor (HAIS) was used as the anaerobic treatment in order to reduce the effluent initial organic load. The AOP used were 'O IND.3', 'O IND.3'/'H IND.2'O IND.2', 'O IND.3'/UV, UV, 'H IND.2'O IND.2', 'H IND.2'O IND.2'/UV and 'O IND.3'/'H IND.2'O IND.2'/UV. These AOP were not applied only to promote a further degradation of the remaining COD from the HAIS reactor, but in order to increase the effluent biodegradability and eliminate AOX or other toxic compounds from this effluent. In this way, the AOP would provide an effluent with characteristics to be easily treated by a further and final biological process. In the biological process, the anaerobic biomass was fast adapted to the wastewater. The HAIS reactor reached the stability and had efficiency in COD and AOX removals of approximately 50%, satisfying the aim of promoting an initial reduction in the easy-to-degrade organic matter presented in the bleaching effluents. All the tested AOP promoted modifications in de HAIS effluent biodegradability. The 'O IND.3'/UV at pH 8 was the more efficient process, achieving an increase of 160% on the biodegradability of the HAIS effluent after 45 minutes of oxidation and an ozone concentration of 1155 mg/L. By the AOX analyses, it was observed average degradations of the organochlorine compounds higher than 95% for all the AOP tested. The general results show the importance and the advantage of using an AOP as a complement of a biological treatment process for the degradation of effluents with low biodegradability, due to the presence of recalcitrant and toxic compounds.

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