Submitted by Veronica Neshmi Salaues Mendoza (neshmi_salaues@hotmail.com) on 2018-04-18T15:18:38Z No. of bitstreams: 1 Salaues_M_Dissert_Araraiq.pdf: 2461056 bytes, checksum: b0790442c72a5c574565c09b578075df (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2018-04-18T19:43:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mendonza_vns_me_araiq_int.pdf: 2392917 bytes, checksum: 3697fdc59d96b5ae59f7207b7abe76e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-18T19:43:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mendonza_vns_me_araiq_int.pdf: 2392917 bytes, checksum: 3697fdc59d96b5ae59f7207b7abe76e6 (MD5) Previous issue date: 2018-03-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O sucesso no tratamento de muitos tipos doenças passa pela detecção seletiva e sensível de biomarcadores proteicos que permitam um diagnóstico precoce. A dengue é uma doença infecciosa de diagnóstico clínico impreciso e diagnóstico laboratorial demorado e custoso, a qual não possui tratamento ou vacina efetivos. Portanto se requer de ferramentas diagnósticas precisas, baratas e portáveis que permitam o diagnóstico rápido para realizar um tratamento adequado de sintomas e identificar os focos infecciosos para prevenir o espalhamento da doença. Um biomarcador útil na detecção da dengue, é a proteína NS1 que vem sendo utilizada com sucesso em diferentes plataformas de diagnóstico. Porém, nenhuma das plataformas oferecidas a nível comercial, consegue combinar a precisão, portabilidade, baixo custo e facilidade de manuseio. Portanto, o melhoramento de ditas ferramentas é o foco de bastantes pesquisas. Neste trabalho se apresenta uma plataforma que se amostra útil para a detecção de diferentes biomarcadores, incluindo a proteína NS1. Esta plataforma combina o uso de uma técnica eletroquímica como é a Espectroscopia de Capacitância Eletroquímica (ECE), com o uso de peptídeos redox e está baseada na funcionalização de eletrodos de ouro mediante formação de monocamadas auto-organizadas (SAM) confeccionadas com um peptídeo redox (Fc-Glu-Gli-Ser-Gli-Ser-Cys) desenhado para ser ancorado em superfícies metálicas, ao mesmo tempo que tem capacidade de ancorar uma sonda redox e um bioreceptor na mesma estrutura/molécula, com a vantagem adicional que a SAM obtida tem propriedades anti-incrustantes desejáveis em biossensoriamento. Ensaios realizados com a proteína NS1 permitiram a detecção de esta proteína em concentrações de 2 µg/ml. / Success in the treatment of many kinds of illnesses depends on the selective and sensitive detection of protein biomarkers that allow an early diagnosis. Dengue is and infectious disease of imprecise clinical diagnostic and delayed and expensive laboratorial diagnostic. This disease does not have an effective vaccine or treatment. Therefore, precise, cheap and portable diagnostic tools are necessary to allow a fast diagnostic in order to treat the symptoms, identify focuses of infection, and thus prevent the spreading of the disease. A useful biomarker in the detection of dengue is the protein NS1, which has been successfully used in different diagnostic platforms. However, none of the commercially available platforms combines precision, portability, low cost and user friendliness. Consequently, the improvement of such tools is object of ample research. This work, introduces a platform, which is useful for the detection of various biomarkers, including the protein NS1. This platform combines the usage of an electrochemical technique such as Electrochemical Capacitance Spectroscopy (ECS) and the use of redox peptides. It is based in the functionalization of gold electrodes through formation of Self Assembled Monolayers (SAM) formed by a redox peptide (Fc-Glu-Gli-Ser-Gli-Ser-Cys) designed to bind to metallic surfaces as well as to anchor a redox probe and a bioreceptor in the same structure/molecule. It presents the additional advantage of forming anti-fowling SAMs, which is a highly desirable property for biosensing. Tests made with NS1 protein allowed the detection of this protein in concentrations as low as 2 µg/ml. / 190233/2015-0

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A viabilidade econÃmica da produÃÃo do biodiesel depende do uso do glicerol, subproduto com estrutura multifuncional, considerado matÃriaâprima bio-renovÃvel, de grande potencial para ser transformado a combustÃveis ou produtos quÃmicos de maior valor agregado. Com o intuito de contribuir para o desenvolvimento dessa linha de pesquisa, foi realizado estudo do potencial catalÃtico da γ-Al2O3 modificada com Ãxido de molibdÃnio e promotores (Cu, Ni ou Co), na reaÃÃo de desidrataÃÃo do glicerol a intermediÃrios quÃmicos com aplicaÃÃo industrial. A estratÃgia foi sintetizar esferas de Al2O3 por mÃtodo hÃbrido, as quais apresentam interessantes propriedades estruturais, texturais e quÃmicas para em seguida impregnar com precursores dos metais via mÃtodo nÃo-convencional (Pechini). A composiÃÃo dos materiais foi escolhida com o objetivo de avaliar o efeito bifuncional causado pela combinaÃÃo das propriedades Ãcido/bÃsicas e redox de catalisadores de molibdÃnio suportado em alumina. Para fins comparativos foi testado catalisador comercial Ni-Mo/Al2O3 com elevada acidez e porosidade. Os catalisadores foram caracterizados por: ICP-OES, FRX, TGA/DTA, DRX, MEV, IV, TPR-H2, TPD-CO2, isotermas de adsorÃÃo/dessorÃÃo de N2, e acidez atravÃs de adsorÃÃo de piridina. O desempenho dos catalisadores foi avaliado na desidrataÃÃo do glicerol, sob fluxo de N2 ou H2, a 1atm e 250ÂC. As mudanÃas na atividade e seletividade devido à troca do gÃs de arraste estÃo associadas a alteraÃÃes nas propriedades Ãcido/redox dos catalisadores, como sugerido pelas medidas de acidez e TPR-H2. AcroleÃna foi o principal produto observado para todos os catalisadores, porÃm a amostra contendo cobre (CuMoAl), mostrou maior atividade catalÃtica e superior seletividade a Ãlcool alÃlico, bem como produÃÃo do 1-propanol; o que està associado a transferÃncia de hidrogÃnio. Essa seletividade concorda com resultados de TPR-H2, que mostram maior influÃncia do cobre sobre a reduÃÃo do Ãxido de molibdÃnio, quando comparado aos promotores (Co ou Ni). Ao final sÃo propostos passos reacionais envolvidos na conversÃo do glicerol a Ãlcool alÃlico. / The economic viability of biodiesel production depends of the use of glycerol, by-product with multifunctional structure, considered a bio-renewable feedstock of great potential to be transformed to fuel or higher value-added chemicals products. In order to contribute to the development of this research area, study was carried out in order to explore the catalytic potential γ-Al2O3 modified with molybdenum oxide and promoter (Cu, Ni or Co) in the glycerol dehydration reaction to chemical intermediates with industrial application was performed. The strategy was to synthesize Al2O3 spheres by hybrid method with interesting structural, textural and chemical properties for then impregnating with precursors of metals via unconventional method (Pechini). The material composition was chosen with the aim of evaluating the bifunctional effect caused by the combination of acid-base and redox properties of molybdenum catalysts supported on alumina. For comparison was evaluated commercial Ni-Mo/Al2O3 catalyst with high acidity and porosidade. The catalysts were characterized for: ICP-OES, XRF, TGA/DTA, XRD, SEM, IR, H2-TPR, TPD-CO2, N2 adsorption/desorption isotherms, and acidity measurements through pyridine adsorption. The catalytic performance was evaluated in the glycerol dehydration under N2 or H2 flow at atmospheric pressure and 250ÂC. The modification in the activity and selectivity due to the change of carrier gas are attributed to the changes of acid/redox properties of the catalyst, as suggested by acidity measurements and TPR-H2. Acrolein was the main product observed for all catalysts, but the cupper containing catalyst (CuMoAl) showed higher catalytic activity and, and superior selectivity to allyl alcohol, as well as the production of 1-propanol, which is due to the hydrogen transfer. This selectivity agrees with H2-TPR results, which show stronger effect of the copper over the molybdenum oxide reduction, if compared to the others promoter (Co or Ni). At the end it is proposed the reaction steps mechanism for the glycerol conversion to allyl alcohol.

The interest in evaluating the effect of the phytochemical constituents in food and herb teas in attenuating the oxidative stress associated with high intensity physical exercise has increased in the last years. In this context, leaf tea of plants of the Passiflora genus can inhibit the cell damage because of the oxidative stress due to the presence of phenolic compounds. In the present study, the phytochemical profile was investigated by colorimetric or precipitation methods, while the total phenol content was quantified by the Folin-Ciocalteu method. To study the acute and chronic effect of the extract on the oxidative stress, Wistar rats (250-300 g) were divided randomly into groups (n=8 and n=6, respectively) that were treated with the extract and were submitted or not to high intensity physical exercises. The oxidative stress marker levels were analyzed. Because of the high content of phenolic constituents (430.63 ± 46.71 μg EAG.g-1 extract), it was verified a scavenger activity of the free radicals DPPH● and ABTS●+ up of 97%. The extract inhibited also levels of lipid peroxidation induced by AAPH (above 95 %), FeSO4 (up 40.82%) and H2O2 (up62.50%), suggesting the the extract is active against peroxil and hydroxyl radical. The acute administration of the extract protected rats from lipoperoxidation with reductions in levels in plasmatic (70.41%), hepatic (64.1%) and cardiac (20.0 %) samples, and protected liver against protein oxidation (94.08%). Sulfhydryl levels in plasmatic (264.32%), hepatic (261.86%) and cardiac (478.8%) tissues were high. The research showed that physical training used was able to increase lipid oxidation in the urinary tract (201%), blood tissue (123%) and liver (161%), and the protein oxidation rate (226%) rats exercised compared to sedentary control group. In contrast, treatment with the extract , after 8 weeks of treating the rats submitted to high intensity physical exercises with the extract, there was a chronic prevention of the lipoperoxidation in structures of the urinary (50.96%), plasmatic (39.91%), hepatic (83.64%) and cardiac (15.82%) tissues, as well as, oxidative lesion of hepatic proteins (9.62%). Therefore, these results suggest benefits of P. cincinnata leaf ethanol extract to health. / Nos últimos anos, têm aumentado o interesse em avaliar o efeito de constituintes fitoquímicos presentes em alimentos e chás de ervas na atenuação do estresse oxidativo associado ao exercício físico de alta intensidade. Nesse contexto, o chá das folhas de plantas do gênero Passiflora pode inibir o dano celular causado pelo estresse oxidativo devido à presença de componentes fenólicos. No presente estudo, o perfil fitoquímico do extrato etanólico das folhas de P. cincinnata Mast foi investigado através de reações colorimétricas ou de precipitação, enquanto o teor de fenóis totais foi quantificado usando o método de Folin-Ciocalteu. Para estudar o efeito agudo e crônico do extrato sobre o estresse oxidativo, ratos Wistar (250-300g) foram divididos aleatoriamente em grupos (n=8 e n=6, respectivamente) que foram tratados com o extrato (200 mg.kg-1) e submetidos ou não a exercícios físicos de alta intensidade. Os níveis de marcadores do estresse oxidativo foram analisados. Devido ao elevador teor fenólico (430,63 ± 46,71 μg GAEq.g-1 extrato), foi constatada atividade seqüestradora dos radicais DPPH● e ABTS●+ acima de 97%. O extrato inibiu, também, valores elevados da lipoperoxidação in vitro induzida por AAPH (acima 95 %), FeSO4 (até 40,82 %) e H2O2 (até 62,50 %), sugerindo o ação ativo contra radicais peroxil e hidroxil. A administração aguda do extrato protegeu ratos da lipoperoxidação plasmática (70,41%), hepática (64,1%) e cardíaca (20,0%), além de proteger a oxidação protéica (94,08%) hepática. Os níveis de sulfidrila plasmático (264,32%), hepático (261,86%) e cardíaco (478,8%) foram elevados. Constatamos, também, que o treinamento físico utilizado foi capaz de aumentar à oxidação lipídica no aparelho urinário (201 %), tecido sanguíneo (123 %) e hepática (161 %), além de oxidação a proteínas cardíaca (226 %) os animais exercitados (GT) em comparação ao controle sedentário (GC) . Em contrapartida, o tratamento com o extrato, após 8 semanas de tratamento, foi capaz de prevenir a lipoperoxidação de estruturas do aparelho urinário (50,96%), sanguínea (39,91%), hepático (83,64%) e cardíaca (15,82%), bem como, lesões oxidativas a proteínas hepáticas (9,62%) induzidas pelo exercício físico. Desta forma, os resultados sugerem que o consumo diário do extrato etanólico da P. cincinnata pode trazer benefícios à saúde.

A presente investigaÃÃo teve como objetivo estudar o efeito do nitrato na remoÃÃo de cor de efluente tÃxtil em reatores anaerÃbios suplementados ou nÃo com mediadores redox. Dois reatores anaerÃbios em paralelo foram operados com um tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH) de 10 horas, com etanol como co-substrato. O experimento em fluxo contÃnuo foi dividido em trÃs etapas apÃs a obtenÃÃo de condiÃÃes estÃveis de operaÃÃo. Na primeira etapa, os reatores receberam o afluente contendo o corante azo Reactive Red 2 (RR2) em concentraÃÃes variadas. Na segunda fase, um dos reatores foi inoculado com o mediador redox AQDS para testar seu efeito na aceleraÃÃo dos processos de remoÃÃo de cor. Finalmente na terceira fase do experimento, ambos os reatores (suplementado e livre de AQDS) foram inoculados com nitrato em concentraÃÃes variadas. Os resultados provaram que os reatores eram eficientes na remoÃÃo de cor, em que o composto etanol mostrou-se um eficiente doador de elÃtrons para sustentar a reduÃÃo do corante azo sob condiÃÃes anaerÃbias. O mediador redox AQDS aumentou as taxas de reduÃÃo do corante azo, mas o seu efeito nÃo foi tÃo marcante comparado com os experimentos conduzidos anteriormente. Contrariamente Ãs hipÃteses levantadas de que a adiÃÃo de nitrato poderia interferir nas taxas de remoÃÃo de cor e propriedades catalÃticas do mediador redox, nÃo foi verificado nenhum efeito deste composto. Tal observaÃÃo sugeriu que a presenÃa do nitrato em esgotos tÃxteis nÃo diminuirà a capacidade dos reatores anaerÃbios, suplementados ou nÃo com mediador redox, em descolorir corantes azo. Finalmente, os experimentos em batelada avaliaram o efeito do gradiente de concentraÃÃo do doador de elÃtrons (etanol) nas taxas de remoÃÃo de cor, os quais indicaram que as taxas eram proporcionais Ãs concentraÃÃes de etanol testadas e que o mediador redox AQDS teve um efeito mais marcante na cinÃtica de descoloraÃÃo. / The present investigation aimed to study the effect of nitrate on colour removal of dyes in anaerobic bioreactors supplemented or not with redox mediators. Two anaerobic bioreactors in parallel were operated at a hydraulic retention time (HRT) of 10 h, with ethanol as co-substrate. The contÃnuous flow experiment was divided in three steps after steady-state conditions were reached. In the first step, the reactors were fed with an affluent containing the azo dye Reactive Red 2 (RR2) tested in different concentrations. In the second step, one of the reactors was supplemented with the redox mediator AQDS, in order to evaluate its effect on the decolourisation process. Finally, in the third step of the experiment, both reactors (AQDS-supplemented and AQDS-free) received different concentrations of nitrate. The results showed that the reactors were efficient on colour removal, in which the compound ethanol was a good electron donor to sustain colour removal under anaerobic conditions. The redox mediator AQDS increased the decolourisation rates, but its effect was not so evident compared to the previous investigations. Contrary to the raised hypothesis that the nitrate addition could decrease decolourisation rates and catalytic properties of the redox mediators, no effect of nitrate was observed in the bioreactors, suggesting that the presence of nitrate in textile wastewaters will not decrease the capacity of anaerobic reactors supplemented or not with redox mediators to decolourize azo dyes. Finally, batch experiments evaluated the effect of an electron donor concentration gradient on colour removal, which indicated that the decolourisation rates were proportional to the concentration of ethanol tested and the redox mediator AQDS had a more evident effect on the colour removal kinetics.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O descarte de efluentes tÃxteis em Ãguas superficiais representa um sÃrio problema ambiental e de saÃde pÃblica devido, principalmente, à presenÃa de corantes na sua composiÃÃo, muitos dos quais sÃo potencialmente tÃxicos e carcinogÃnicos. A remoÃÃo de cor desses compostos ainda à uma das maiores dificuldades enfrentadas pelas estaÃÃes de tratamento de efluentes das indÃstrias desse segmento. Dentre os mÃtodos de descoloraÃÃo, o tratamento anaerÃbio tem merecido bastante destaque por ser economicamente atraente. Nesta pesquisa, foram realizados dois experimentos acerca da remoÃÃo de cor de corantes de efluentes tÃxteis. O primeiro objetivou, inicialmente, avaliar e comparar a remoÃÃo de cor de efluente tÃxtil sintÃtico, contendo o corante azo Congo Red (CR), em sistemas anaerÃbios de um estÃgio, composto por um Ãnico reator UASB (R1), e de dois estÃgios (R2), composto por um reator UASB acidogÃnico (R2,A) seguido de um outro metanogÃnico (R2,M). Os reatores foram submetidos a diferentes condiÃÃes operacionais, variando-se as concentraÃÃes iniciais do corante e do substrato doador de elÃtrons (etanol) assim como o tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH) dos reatores. Constatou-se que, com o aumento gradual da concentraÃÃo de CR de 0,3 para 1,2 mM, a eficiÃncia mÃdia total de remoÃÃo de cor do R1 diminuiu de 97,8 para 95,1%, enquanto a do R2 nÃo apresentou variaÃÃo relevante, sendo o R2,A responsÃvel por grande parte da descoloraÃÃo total alcanÃada (98,5%). Em relaÃÃo à concentraÃÃo inicial de etanol, observou-se queda de menos de 2% na eficiÃncia mÃdia do R1 contra quase 6% na do R2 ao se reduzir a concentraÃÃo do substrato de 1,0 para apenas 0,2 g DQO/L. E, ao se reduzir o TDH total dos sistemas de 24 para 12 horas, as eficiÃncias mÃdias de R1 e R2 passaram de, aproximadamente, 98% para 96,6 e 97,7%, respectivamente. Posteriormente, esses mesmos sistemas ainda foram alimentados com efluente tÃxtil real, e, apesar de ambos terem apresentado eficiÃncias de remoÃÃo de cor menores do que as obtidas com o CR, o R1 atingiu um valor mÃdio 7% maior do que o do R2. O segundo experimento buscou avaliar e comparar a remoÃÃo de cor de efluente tÃxtil real em sistemas anaerÃbios de um estÃgio (TDH = 12 h) suplementados ou nÃo com doador de elÃtrons (etanol) e mediador redox (AQDS). NÃo se observou nenhuma diferenÃa entre os valores mÃdios de eficiÃncia de descoloraÃÃo obtidos pelo reator suplementado com AQDS (R3) e pelo reator livre desse composto (R4). Entretanto, na ausÃncia de etanol, embora ambos os reatores tenham apresentado menores valores de eficiÃncia de remoÃÃo de cor, o R3 obteve uma eficiÃncia mÃdia 5% maior do que a do R4. Concluiu-se que os sistemas anaerÃbios empregados foram capazes de remover a cor de corantes de efluentes sintÃtico e real sob diferentes condiÃÃes operacionais. O impacto do mediador redox nÃo foi evidente no tratamento do efluente real a um TDH de 12 horas, e a ausÃncia de doador de elÃtrons adicional reduziu a eficiÃncia de remoÃÃo de cor dos reatores / The release of textile effluents into superficial water bodies represents a serious environmental problem and a public health concern because lots of dyes from wastewater and their breakdown products are potentially toxic and carcinogenic. Colour removal of dyes is still a challenge for textile industry wastewater treatment plants. Amongst the decolourisation methods, the anaerobic treatment has called attention for being economically attractive. This work reports two textile wastewater colour removal experiments. The first one aimed, primarily, to assess and compare colour removal of synthetic textile effluent, which contained the azo dye Congo Red (CR), in an one-stage anaerobic system, consisted of only a UASB reactor (R1), and in a two-stage anaerobic system (R2), consisted of an acidogenic (R2,A) followed by a methanogenic reactor (R2,M). The reactors were run under different operational conditions by varying the initial dye and electron donor (ethanol) concentrations as well as the hydraulic retention time (HRT) of the reactors. It was observed that, with gradual increase of CR concentration from 0.3 to 1.2 mM, R1 total average colour removal efficiency decreased from 97.8 to 95.1%, while R2 did not present remarkable variation, and R2,A was responsible for the major part of total decolourisation reached (98.5%). Concerning the initial ethanol concentration, a less than 2% drop was observed at R1 average efficiency against an almost 6% one at R2 by reducing the substrate concentration from 1.0 to only 0.2 g COD/L. And, by reducing the systems total HRT from 24 for 12 hours, the R1 and R2 average efficiencies changed from, approximately, 98% to 96.6 and 97.7%, respectively. Afterwards, those same systems were fed with real textile wastewater, and, although both have presented lower colour removal efficiencies than the ones achieved with CR, R1 reached a 7% average value higher than R2. The second experiment aimed to assess and compare the real textile wastewater colour removal in one-stage anaerobic systems (HRT = 12 h) supplemented or not with electron donor (ethanol) and redox mediator (AQDS). No difference was observed between decolourisation efficiency average values achieved by the reactor supplemented with AQDS (R3) and by the reactor free of this compound (R4). However, in the absence of ethanol, both reactors have presented lower colour removal efficiency values, the R3 reached a 5% average efficiency higher than R4 one. It can be concluded that the used anaerobic systems achieved good decolourisation efficiencies with both synthetic and real textile wastewaters under the different operational conditions studied. The redox mediator impact was not evident in the treatment of the real effluent at HRT of 12 hours, and the absence of an external electron donor reduced the reactors colour removal efficiency

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-08T10:12:21Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gustavo de Melo Oliveira Gonçalves - 2016.pdf: 1630959 bytes, checksum: 90d5f7c22407381803a1e520c265c080 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-08T10:12:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gustavo de Melo Oliveira Gonçalves - 2016.pdf: 1630959 bytes, checksum: 90d5f7c22407381803a1e520c265c080 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T10:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gustavo de Melo Oliveira Gonçalves - 2016.pdf: 1630959 bytes, checksum: 90d5f7c22407381803a1e520c265c080 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the last years, due to the government effort, especially in the Tocantins State, there have been significante increase on flooded rice production areas. However, there are few studies about nitrogen sources and doses in that region, which could improve the nitrogen efficiency use and provide higher incomes for farmers. This study aimed to determine the effects of different sources and doses of nitrogen in flooded lowland soils in the pH, redox potential and the concentration of ions in the soil solution in order to obtain the economicallyand environmentally best mineral nitrogen source and dose. The samples were collected in the 2014/2015 season at the Embrapa Rice and Beans Experimental Field - Palmital Farm-, in a Dystric Gleysol. The design was a complete randomized blocks, with four replications, two sources of nitrogen (common urea and slow release urea), three nitrogen rates (30, 70, 150 kg ha-1), and a control, without any N application.Soil solution samples were collected weekly, during the flooded period in rice cultivation, BRS Catiana genotype. The pH analysis and Eh (redoxpotential) were immediately read, just after the soil solution sampling, in the field, and thenHCl (2M) acidified,, and immediately frozen for later analysis of the following ions: Ca, Mg, K, Fe, Zn, Mn, MOS, NO3- and NH4+. The sources used did not affect the release of nutrients dynamics to the soil solution. The anaerobic condition caused changes in the Eh and ions solubility in the soil solution. The doses applied changed Ca and MOS concentrations in solution, and the dose of 150 kg ha-1 N showed the highest values for both. / Nos últimos anos, devido incentivos do governo, especialmente no Estado do Tocantins, houve significante aumento em áreas de produção de arroz irrigado. No entanto, existem poucos estudos sobre fontes de nitrogênio e doses naquela região, o que poderia melhorar a eficiência de uso de nitrogênio e proporcionar maiores rendimentos para os produtores rurais. O presente trabalho teve como objetivo determinar os efeitos de diferentes fontes e doses de nitrogênio em solos de várzea inundados no pH, potencial redox e na concentração de íons da solução do solo, visando a obtenção da fonte e dose de fertilizante economicamente viável e ambientalmente sustentável. As amostras foram coletadas na safra 2014/2015 no Campo Experimental da Fazenda Palmital, da Embrapa Arroz e Feijão, em Gleissolo Háplico. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados com quatro repetições, sendo duas fontes de nitrogênio (ureia comum e ureia de liberação lenta), três doses de N aplicadas em cobertura (30, 70, 150 kg ha-1), e a testemunha absoluta, sem aplicação alguma de N. Foram coletadas amostras de solução do solo, semanalmente, durante o período de inundação no cultivo do arroz, cultivar BRS Catiana. As análises de pH e Eh (potencial de oxirredução) foram feitas logo após a coleta da solução do solo no campo, e então, acidificadas com HCl (2M), e imediatamente congeladas para posterior análise dos seguintes elementos: Ca, Mg, K, Fe, Zn, Mn, MOS, NO3- e NH4+. As fontes utilizadas não interferiram na dinâmica de liberação dos nutrientes para solução do solo. A condição de anaerobiose causou modificações no estado de oxirredução e alterou a solubilidade dos nutrientes na solução do solo. As doses aplicadas alteraram as concentrações de Ca e MOS na solução, sendo a dose de 150 kg ha-1 de N a dose que apresentou os maiores valores para ambos.

O uso de extrato de plantas na suplementação tem sido considerado uma potencial alternativa para melhorar a estabilidade redox da carne. Alguns compostos bioativos presentes nos extratos de plantas atuam como antioxidantes e podem melhorar a saúde e o bem estar do animal e proteger a carne da oxidação. Propriedades farmacológicas e efeitos antioxidantes têm sido demonstrados em extratos de lúpulo e erva mate. Porém, os efeitos do uso de extrato de lúpulo e de erva mate como suplemento em dieta animal no perfil metabólico e na estabilidade redox da carne ainda não foram reportados. A adição de 0,5%, 1,0% e 1,5% de extrato de erva mate a uma ração composta de milho e soja destinada à alimentação de gado resultou no aumento da concentração de inosina monofosfato, creatina, carnosina e ácido linoléico conjugado na carne. A tendência à formação de radicais livres em homogenatos de carne diminuiu conforme aumentou o teor de erva mate na ração indicando um aumento da resistência da carne à oxidação. A adição de extrato de lúpulo (0, 30 ppm, 60 ppm e 240 ppm) à ração de frangos de corte promoveu efeitos significativos na concentração média de metabólitos polares que são de relevância para a qualidade da carne. As maiores diferenças nos perfis metabólicos entre o grupo controle (sem suplemento) e as amostras de carne de frango que foi alimentado com ração suplementada com β-ácidos foram obtidas usando 30 ppm de lupulonas na dieta. Como determinado pela técnica de spin-trapping, uma maior estabilidade redox foi observada nas amostras relacionadas aos animais alimentados com 30 ppm de lupulonas e podem ser relacionadas a um maior nível de antioxidantes endógenos, especialmente anserina, carnosina e NADH. Miosina e actina demonstraram ser os alvos principais da oxidação de proteínas em carne de frango. As proteínas miofibrilares de animais alimentos com β-ácidos mostraram ser menos susceptíveis à oxidação quando comparado ao grupo controle. Extratos de mate e de β-ácidos demonstraram ser aditivos promissores para dieta animal de gado e frango, respectivamente, e podem melhorar a estabilidade oxidativa, o valor nutricional, a qualidade sensorial e a aceitação da carne. / The use of plant extracts in animal feeding trials has been considered as a potential alternative to improve the redox stability of meat. Bioactive compounds from plant extracts can provide the antioxidative mechanisms required to improve animal health and welfare and, to protect meat against oxidation. Pharmacological properties and antioxidant effects have been associated to the extract of hops and to the extracts of yerba mate. However, the effects of hops and yerba mate as dietary supplement for animal feeding on the metabolic profile and the redox stability of meat have not been reported yet. Addition of extract of mate to a standard maize/soy feed at a level of 0.5, 1.0 or 1.5% to the diet of feedlot for cattle resulted in an increased level of inosine monophosphate, creatine, carnosine and of conjugated linoleic acid in the fresh meat. The tendency to radical formation in meat slurries as quantified by EPR spin-trapping decreased for increasing mate extract addition to feed especially after storage of the meat indicating an increased resistance to oxidation for meat. Addition of hops extract at different levels (0, 30 ppm, 60 ppm, 240 ppm) to the diet of broilers demonstrated to have significant effects on the averaged concentration of polar metabolites that are of relevance for meat quality. The major metabolic differences between control group (no supplements) and broilers fed different levels of β-acids were achieved using 30 ppm of supplement. As determined by EPR spin-trapping, increased redox stability was obtained in the samples referring to the animals fed 30 ppm of lupulones and may be related to the highest level of endogenous antioxidants, especially anserine, carnosine and NADH. Myosin and actin were recognized as the main targets of protein oxidation in meat. Myofibrillar proteins from animals fed with hops β-acids showed to be less susceptible to oxidation when compared to control group. Mate and hops β-acids extracts demonstrated to be promising additives to feedlot for, respectively, cattle and broilers and can improve the oxidative stability, nutritive value, sensory quality, and consumer acceptance of meat.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-24T17:02:56Z No. of bitstreams: 1 dissertacao mestrado.pdf: 2715734 bytes, checksum: f14542bfbb505b150814a53922bc4aac (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T17:02:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao mestrado.pdf: 2715734 bytes, checksum: f14542bfbb505b150814a53922bc4aac (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / O estudo da mineralização da matéria orgânica em sedimentos marinhos tem sido investigado em vários locais do mundo a décadas, principalmente devido a grande influência deste processo na mudança das concentrações de nutrientes e metais (Fe, Mn, V, Cd, Cu, Ni, Zn, Ba) dissolvidos na água intersticial nestes ambientes. Assim, a liberação de espécies dissolvidas na água intersticial pode favorecer a disponibilidade das mesmas para a coluna d’água. No entanto, poucos são os estudos que quantificaram as concentrações destas espécies dissolvidas na água intersticial de sedimentos marinhos da costa brasileira. As determinações de COT, TA, C/N, δ13C e perfil granulométrico foram realizadas em testemunhos (curtos e longos) em 3 pontos (P01, P09 e P15) da região de Cabo Frio a fim de caracterizar o sedimento presente na área de estudo. Os resultados mostraram uma predominância de material de origem marinha em todos os pontos e uma semelhança entre os perfis encontrados no P01 e P15. As determinações de Mn e Fe dissolvidos na água intersticial mostraram a presença de zonas de degradação da matéria orgânica dentro da coluna sedimentar por processos de redução de Mn(IV) e Fe(III), respectivamente, em todos os pontos. No entanto, apenas no testemunho longo do ponto P09 (onde foram encontrados os maiores valores de COT, silte e teor de água) foi identificado processo de redução de SO42-, evidenciado por altas concentrações de S2- dissolvido. A redução das concentrações de Fe bem como as concentrações de Cu abaixo do limite de detecção neste perfil indica precipitação de sulfetos estáveis. As concentrações de Ni abaixo do limite de detecção também neste perfil sugerem que este metal pode estar co-precipitando com sulfetos de Fe. As baixas concentrações de Ba dissolvido nesta zona de redução do SO42- indicam que este não ocorre dissolução de barita durante este processo, sugerindo que a atividade sulfato redutora não é muito intensa. De uma forma geral, foram identificados aumentos nas concentrações de PO43-, Cd, Cu, Ni e Zn nas zonas de redução do Fe, indicando processos de desorção de óxidos e hidróxidos de Fe e mineralização da matéria orgânica. O aumento das concentrações de V nestas zonas de degradação em todos os pontos mostraram relação deste metal com mineralização da matéria orgânica. / The study of mineralization of organic matter in marine sediments has been investigated in several locations around the world for decades, mainly due to the great influence of this process of the change concentrations both nutrients and metals (Fe, Mn, V, Cd, Cu, Ni, Zn , Ba) dissolved in pore water of these environments. Thus, the release of dissolved species in the interstitial water can favor the availability for water column. However, few studies have quantified the concentrations of these dissolved species in interstitial water of marine sediments of the brazilian coast. Measurements of TOC, TA, C/N, δ13C and grain size were done on cores (short and long) in 3 points (P01, P09 and P15) in the region of Cabo Frio to characterize the sediment present in the study area. The results showed a predominance of material of marine origin at all points and similarity between the profiles found at P01 and P15. The determinations of Mn and Fe dissolved in the pore water showed the presence of zones of organic matter degradation within the sedimentary column by reduction processes of Mn (IV) and Fe (III), respectively, at all points. However, only the long core of point P09 (where were found the highest values of TOC, silt and TA) was identified process of reduction of SO42-, as evidenced by high concentrations of S2- dissolved. The reduction of Fe concentration, as the concentrations of Cu below of the detection limit in this profile indicates precipitation of sulfides stable. The concentration of Ni below the limit of the detection, also in this profile, suggest that this metal can be co-precipitating with sulfides Fe. The low concentrations of Ba dissolved in reduction zone of SO42-indicate that this does not occur dissolution of barite during this process of organic matter oxidation, suggesting that the activity sulfate reductive is not intense. The increases in concentrations of PO43-, Cd, Cu, Ni and Zn were identified in zones reduction of Fe, indicating processes desorption of oxides and hydroxides of Fe and mineralization of organic matter. The increases concentrations of V in zones of degradation at all points showed relationship of this metal with mineralization of organic matter.

Les travaux présentés dans cette thèse visent à étudier les interfaces "nanocatalyseur/glucose" et "enzyme/O2" d'une biopile hybride. Dans ce cadre, une nouvelle méthode de synthèse de nanoparticules à base d'or et de platine a été développée. Ces nanomatériaux ont été caractérisés par différentes méthodes physicochimiques pour connaître leur taille, leur morphologie et leur dispersion dans un substrat carboné (Vulcan XC72R). La surface active de chaque électrode a été déterminée par voltammétrie cyclique et par CO stripping. Il a été montré que dans les catalyseurs AuxPty, l'or a un effet promoteur sur le platine vis-à-vis de l'oxydation du glucose. Le catalyseur Au70Pt30 présente la meilleure activité catalytique. L'étude par spectroélectrochimie a permis de déterminer que la B–gluconolactone est le produit primaire de l'oxydation du glucose qui procède à bas potentiel par la déshydrogénation du carbone anomérique sur le platine. La réaction de réduction de O2 a été catalysée par une enzyme, la bilirubine oxydase (BOD). Pour faciliter le transfert électronique, deux médiateurs : ABTS et un complexe d'osmium ont été encapsulés avec l'enzyme dans une matrice de Nafion® pour créer les interfaces : BOD/ABTS/O2 et BOD/Os/O2. L'étude voltammétrique des deux médiateurs en milieu tampon phosphate a révélé deux systèmes quasi-réversibles avec des potentiels apparents proches du potentiel redox du site T1 de la BOD. Bien que difficilement comparables en termes de densité de courant au catalyseur constitué de nanoparticules de platine, les cathodes enzymatiques permettent de catalyser à quatre électrons la réduction de O2 à des potentiels très proches du potentiel de Nernst. / The work developed in this thesis concerns the study of the behavior of redox reactions at the interfaces "nanocatalyst/glucose" and "enzyme/O2" for a hybrid Biofuel Cell. In this framework, a novel synthesis method of based gold and platinum nanoparticles has been achieved. These synthesized nanomaterials were characterized by different physicochemical techniques to determine their size, morphology and their dispersion in Vulcan XC72R used as substrate. The active surface area of each electrode material was determined by cyclic voltammetry and CO stripping. It has been shown that in the bimetallic catalyst gold promotes platinum activity towards the glucose oxidation. The bimetallic composition Au70Pt30 exhibits the better efficiency. The study by spectroelectrochemistry determined that the B-gluconolactone is the primary product of the glucose oxidation which proceeds at low potential by the dehydrogenation of anomeric carbon on platinum. The reduction reaction of O2 was catalyzed by an enzyme, bilirubin oxidase (BOD). Mediated electronic transfer was performed with two redox mediators, ABTS and an Osmium complex (Os). They have been encapsulated with the enzyme in a Nafion® matrix to construct the interfaces: BOD/ABTS/O2 and BOD/Os/O2. The voltammetric study of the mediators in phosphate buffer revealed two quasi-reversible systems with an apparent potential close to the theoretical potential of the T1 BOD center. Although hardly comparable in terms of current density with the Pt nanocatalyst the O2 reduction is a four electron reaction at the cathodes BOD/ABTS and BOD/Os which deliver an electrode potential close to the Nernst one.

L'interaction métal-support (MSI) joue un rôle important dans la catalyse hétérogène. La compréhension et la modification du MSI sont des étapes essentielles pour développer catalyseurs de haute performance. Dans cette thèse, un nouveau concept, qu’il s’agit de recouvrir le support l'oxyde avec un revêtement mono-couche de graphène, a été proposé pour modifier le MSI. L'influence de la couche de graphène sur les interactions de métal (Co et Co-Pt) - oxyde (ZnO et SiO2) et sur les propriétés d'oxydo-réduction des particules métalliques ont été évaluées via des systèmes catalytiques de modèle. Les résultats ont montré que la mono-couche de graphène peut influencer considérablement les états d'oxydation et les morphologies des Co monométallique et Co-Pt bimétallique par rapport aux ceux résultent d’un dépôt direct sur les oxydes nus. En particulier, par calcination sous vide, le graphène protége Co d'être oxydé par ZnO, ce qui conduit à la formation d’un mélange métallique Co-Pt. Co interagit avec les substrats d'oxydes pour former des particules plates qui sont facilement oxydés par O2 en pression faible, tandis que l'insertion d'une couche intermédiaire de graphène entre la couche supérieure métallique et le supporte d’oxyde entraîne la formation des nanoparticules de Co en état très dispersés, qui sont résistants à l'oxydation. Sous la condition de réduction par H2, le graphène favorise clairement la réduction de Co. La quantité de dépôt de Co, le substrat d'oxyde, la température de calcination et l'environnement ont été prouvés pour pouvoir influencer la stabilité de graphène. Ces résultats ouvrent des nouvelles voies possibles d'utiliser le graphène comme promoteur dans des réactions catalytiques à l'avenir. / The metal-support interaction (MSI) plays an important role in heterogeneous catalysis. Understanding and tuning the MSI are essential steps for developing catalysts with high performance. In this thesis, a new concept, which is coating the oxide supports with a single layer graphene, was introduced to modify the MSI. The influence of graphene layer on the metal (Co and Co-Pt) – oxide (ZnO and SiO2) interactions and on the redox properties of metal particles were evaluated through model catalyst systems. The results showed that single layer graphene can significantly influence the oxidation states and morphologies of both mono Co and bimetallic Co-Pt as compared to the one after direct deposition on bare oxides. In particular, under vacuum annealing, graphene protects Co from being oxidized by ZnO and results in Co-Pt metallic mixture. Co interacts with oxide substrates forming flat particles which are easily oxidized by low pressure O2, while insertion of a graphene interlayer between the metal overlayer and the oxide supports leads to the formation of highly dispersed Co nanoparticles, which are resistant to oxidation. Under H2 reduction condition, graphene evidently facilitates the reduction of Co. The deposition amount of Co, the oxide substrate, the annealing temperature and the environment were proved to influence the stability of graphene. These results explore new directions for the possible future of using graphene as a promoter in catalytic reactions.