Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07531.pdf: 3726046 bytes, checksum: b6529bbc772b1dbd5d07980b9fc50ca0 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Orientador: Paulo Roberto Bueno / Coorientador: Flávio Cesar Bedatty Fernandes / Banca: Maria Del Pilar Taboada Sotomayor / Banca: Paulo Inácio da Costa / Resumo: 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 biorecepto... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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 ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

The use of two different chelating redox active ligands, 2,6-bis(6-methyl-1,2,4,5-3-yl) pyridine (BTZP) and 2,6-bis-(5,6-dialkyl-1,2,4-triazin-3-yl)-pyridine (BTP) in heterometallic first row and second row transition metal chemistry has yielded two new families of redox active metal complexes. These complexes were found to exhibit interesting electrochemical and magnetic properties. In this thesis, Chapter 1 lays the foundation for the research presented within. This section covers the fundamentals of the ligand design, ligand synthesis and related coordination chemistry literature review. Chapters 2 and 3 report the results of the current thesis. In Chapter 2, the synthesis and characterization of a family of discrete molecules and supramolecular arrangements, employing the ligand BTZP, is presented. All of the complexes presented in Chapter 2 are successfully synthesized and characterized with electrochemical and magnetic studies. According to the electrochemical data, it is found that the classic “terpy-like” complexes with [Co(BTZP) 2]2+ formula fosters more stability in the redox process. In Chapter 3, a family of transition metal complexes with [M(BTP) 2]2+ (M=Fe or Co) inorganic cores were obtained through the employment of the ligand BTP with various anions. In addition, dimeric molecules with [CoX4(BTP)2] formula were also obtained by solvothermal synthesis. The complexes were also electrochemically characterized, with all the complexes capable of being reduced, while only [CoII(BTP)2] (ClO4)2 showed reversible redox process. Similar with BTZP, the series of BTP based complexes are also characterized through magnetic measurement. Only cobalt-based BTP complexes are paramagnetic, with [CoII(BTP)2]2+ being spin crossover active when BF4- and ClO4- are present. However, the presence of NCS- and halides lead to either antiferromagnetic interactions and ferromagnetic interactions dominating at different temperature regimes.

Os sedimentos aquáticos podem fornecer importantes subsídios na avaliação dos ecossistemas aquáticos lênticos, uma vez que grande parte dos nutrientes se encontra no estado sólido. A ocorrência de uma floração de cianobactérias tóxicas originada no Blang, segundo de três reservatórios em cascata do Sistema Salto de Hidrelétricas, localizado no município de São Francisco de Paula (RS), motivou a investigação das possíveis fontes de nutrientes, especialmente de fósforo (P) que foi identificado como limitante para a eutrofização. Foram investigadas fontes de origens difusas (solos, águas e sedimentos dos tributários) e pontuais (uso urbano e a carga interna representada pelo sedimento do leito dos reservatórios). Os resultados mostraram características oligotróficas nas fontes externas e a presença de P disponível em excesso no sedimento do leito, indicando que a carga interna poderia ser uma fonte significativa de nutrientes. A possibilidade de circulação da água hipolimnética foi investigada através de números adimensionais e características físicas do corpo de água, demonstrando que dificilmente ocorreria, uma vez que somente eventos climáticos extremos poderiam provocar a inversão da massa líquida. Excluídas as fontes externas, os resultados sugerem que a fertilização do reservatório Blang tenha sido causada pela abertura da comporta de fundo do reservatório Divisa, localizado imediatamente à montante, durante uma estiagem. O segundo objetivo desta pesquisa foi avaliar a importância dos agregados de partículas e da seleção granulométrica para a análise química de nutrientes em sedimentos aquáticos. Resultados obtidos em sedimentos de ambientes lóticos e lênticos (Sistema Salto, RS), demonstraram que os agregados maiores (465 - 63 μm) concentram nitrogênio nos ambientes lênticos, por isso a análise deve ser realizada, preferencialmente, na fração ≤ 465 μm em sedimentos de ambientes lênticos e na fração ≤ 63 μm dos ambientes lóticos. O último objetivo deste estudo foi testar os efeitos da oxidação sobre a capacidade e a velocidade da sorção de fosfato em sedimentos aquáticos orgânicos, identificando as melhores condições para retenção. Foram utilizados sedimentos aquáticos siliciclásticos de origens distintas, principalmente no que se refere ao clima e à origem do conteúdo orgânico, alóctone e autóctone, representados pelos tipos Dy (Reservatório Divisa, RS) e Sapropel (Reservatório de Tapacurá, São Lourenço da Mata, PE) respectivamente. O experimento foi realizado em suspensões de sedimentos mantidos sob níveis de potencial redox compreendidos entre - 200 mV e + 400 mV. Resultados demonstram que a sorção de fosfato é maior no sedimento tipo Dy em condições reduzidas e no Sapropel em condições oxidadas. / Water-borne sediments can provide important information for evaluating lentic aquatic ecosystems because a large proportion of their nutrients are found in the solid phase. A toxic algal bloom in the Blang Reservoir, the second of three in the Salto System chain of hydroelectric dams located in Sao Francisco de Paula in Rio Grande do Sul, Brazil, motivated the investigation of possible nutrient sources, especially phosphorus, which was identified as the limiting nutrient for eutrophization. Non-point sources, including soil, water and sediment carried by tributaries, and point sources, including urban areas and the internal load from the reservoir bottom, were examined. Results showed oligotrophic characteristics in the external sources and excess P availability in bottom sediments, indicating that the internal load may be a significant source of nutrients. The possible circulation of hypolimnic water was investigated using adimensional numbers and physical characteristics of the body of water, demonstrating that this is unlikely to occur, since only extreme climatic events could cause inversion of the liquid mass. By excluding external sources, results suggest that the fertilization of the Blang Reservoir was most likely caused by the opening of the floodgates from the Divisa Reservoir immediately upstream during a drought period. The second goal of this study was to evaluate the importance of particle aggregates and particle size selection for chemical analyses of nutrients and water-borne sediments. Results from sediments in lentic and lotic environments from the Salto System show that the larger aggregates (465 - 63 μm) concentrate nitrogen under lentic conditions and that, therefore, analyses should be performed on the fraction smaller than 465 μm in lentic environments and in the fraction ≤ 63 μm in lotic environments. The final objective of this study was to test the effects of oxidation on the phosphate sorption capacity and rate in organic aquatic sediments, identifying the best conditions for retention. Silicate aquatic sediments from different origins in terms of climate and source of organic content (allochtonous or autochtonous) were used, and were represented by the types Dy (Divisa Reservoir, RS) and Sapropel (Tapacurá Reservoir, São Lourenço da Mata, PE), respectively. The experiment was carried out in suspended sediment maintained under levels of redox potential between –200mV and +400mV. Results demonstrated that phosphate sorption is greatest in sediment type Dy under reduced conditions and in Sapropel under oxidized conditions.

O Cor pulmonale induzido pela administração intraperitoneal de monocrotalina é um dos modelos mais utilizados para estudar os efeitos dessa síndrome sobre o sistema cardiovascular. Essa síndrome é caracterizada por um desequilíbrio no estado redox celular e uma consequente alteração no imunoconteúdo de proteínas sinalizadoras para a hipertrofia e insuficiência cardíaca. Normalmente, o peróxido de hidrogênio caracteriza-se como a espécie reativa do oxigênio mais estável, e por isso, a molécula mais envolvida com a modulação dessa sinalização. O exercício físico aeróbio tem sido extensamente estudado devido ao fato de ser uma prática que altera o estado redox celular e, consequentemente, a sinalização nos cardiomiócitos. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi testar a hipótese de que o exercício físico poderia modular o estado redox no ventrículo direito em animais tratados com monocrotalina e, ao mesmo tempo, provocar alterações na sinalização celular, estrutura e função cardíaca. Ratos Wistar machos com aproximadamente 180 gramas de massa corporal foram treinados por quatro semanas após a injeção de monocrotalina ou solução salina. Os grupos experimentais (n=6-9 animais/grupo) foram: controle sedentário (CS) – ratos sedentários que receberam uma dose única de solução salina (i.p), monocrotalina sedentário (MS) – ratos sedentários que receberam uma dose única de monocrotalina (i.p), controle treinado (CT) - ratos treinados que receberam uma dose única de solução salina (i.p) e monocrotalina treinado (MT) - ratos treinados que receberam uma dose única de monocrotalina (i.p). As medidas hemodinâmicas foram realizadas após 24 horas da última sessão de exercício físico aeróbio. Os dados de pressão diastólica final do ventrículo direito (PDFVD), pressão sistólica do ventrículo direito (PSVD), derivada pressão/tempo máxima (dP/dtmax) e derivada pressão/tempo mínima (dP/dtmin) foram analisados. Após a análise hemodinâmica, os ratos foram mortos por deslocamento cervical e seus órgãos (coração, pulmão e fígado) foram coletados para análises morfométricas, bioquímicas e moleculares. As concentrações de peróxido de hidrogênio e a relação GSH/GSSG foram medidas obtidas com o objetivo de verificar o estado redox nos diferentes grupos experimentais. A massa dos órgãos foi utilizada para analisar a hipertrofia cardíaca, congestão pulmonar e hepática. A massa ventricular direita foi utlizada em cortes histológicos e para a análise de proteínas relacionadas com o remodelamento cardíaco pela técnica de Western Blot. A administração de monocrotalina provocou hipertrofia do ventrículo direito, congestão pulmonar, aumento da PDFVD, da PSVD, da dP/dtmax e da dP/dtmin nos animais MS e MT. Além disso, nos animais MS e CT, notamos uma redução nas concentrações de peróxido de hidrogênio, sugerindo uma modificação do sistema de defesa antioxidante provocada pela monocrotalina e pelo exercício físico. Já quanto ao volume de vasos, no grupo MS tivemos uma diminuição dessa variável em relação ao seu controle (CS), sendo que, o exercício físico preveniu este efeito nos animais MT em relação ao grupo MS. O exercício físico aeróbio promoveu uma redução no volume intersticial e na espessura da túnica média da artéria pulmonar nos animais MT. A monocrotalina provocou uma redução na relação p-GSK-3β/GSK-3β no grupo MT, sendo que que o exercício físico foi capaz de provocar um aumento nessa relação. Dessa forma, acreditamos que o exercício físico aeróbio possa alterar a função de proteínas redox-sensíveis e, dessa forma, modular a hipertrofia cardíaca nos animais que receberam a monocrotalina. / The Cor pulmonale induced by monocrotaline intraperitoneal administration is one of the most widel used models to study the effects of this syndrome on the cardiovascular system. This syndrome is characterized by an imbalance in cellular redox state and a consequent change in immunocontent of signaling proteins for hypertrophy and heart failure. Mostly, hydrogen peroxide is characterized as the most stable reactive oxygen species, and therefore the most involved molecule in the modulation of these signaling pathways. The aerobic exercise has been extensively studied due to the fact that it is a practice that alters the cellular redox state and thus signaling in cardiomyocytes. Thus, the aim of this study was to test the hypothesis that exercise could modulate the redox state of the right ventricle in animals treated with monocrotaline and, at the same time, cause changes in cell signaling, structure and cardiac function. Male Wistar rats approximately 180 grams of body mass were trained for four weeks after injection of monocrotaline or saline. The experimental groups (n = 6-9 animals / group) were: sedentary control (SC) - sedentary rats that received a single dose of saline (ip), sedentary monocrotaline (SM) - sedentary rats that received a single dose of monocrotaline (ip), trained control (TC) - trained rats that received a single dose of saline (ip) and trained monocrotaline (TM) - trained rats that received a single dose of monocrotaline (ip). Hemodynamic measurements were performed 24 hours after the last session of aerobic exercise. Data for end-diastolic pressure of the right ventricle (EDPRV), right ventricular systolic pressure (RVSP), maximum derived from pressure/time (dP/ dtmax) and minimum derived pressure/time (dP/dtmin) were analyzed. After hemodynamic analysis, mice were killed by cervical dislocation and their organs (heart, lung and liver) were colected. The hydrogen peroxide concentrations and GSH/GSSG are measurements with the aim of verifying the redox state in different experimental groups. The organ weights was used to analyze cardiac hypertrophy, pulmonary and hepatic congestion. A portion of the right ventricular mass was utilized for histological examination and other part fot analyze proteins related to cardiac remodeling, by Western blot. Morphometric analysis were performed after the removal of organs. Administration of monocrotaline caused right ventricular hypertrophy, pulmonary congestion, increased EDPRV, RVSP, dP/dtmax and dP/dtmin in SM and TM animals. Furthermore, in animals and SM and TC, we visualized a reduction in the concentrations of hydrogen peroxide, suggesting a change in the antioxidant defense system caused by monocrotaline and by exercise. Already for the volume of vessels in the SM group, we note a decrease of this variable in relation to its control (SC). At the same time, TM animals had an increase in the volume of vessels in relation to the SM group, showing that exercise promotes an increase in this item. The aerobic exercise promoted a decrease in interstitial volume and thickness of the muscle layer of the pulmonary artery in animals TM. The monocrotaline caused a decrease in the p-GSK-3β/GSK-3β in the TM group, showed that exercise was able to cause an increase in this ratio. Thus, we believe that aerobic exercise can alter the function of signaling proteins and thereby modulate cardiac hypertrophy in animals that received monocrotaline.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-12T14:38:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Diego_Xavier - Dissertação_Final.pdf: 4183952 bytes, checksum: 70d805c29ac919b491bde12f009b6004 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T14:38:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Diego_Xavier - Dissertação_Final.pdf: 4183952 bytes, checksum: 70d805c29ac919b491bde12f009b6004 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq / A Planície Costeira Amapaense apresenta características peculiares, em relação a sua posição geográfica adjacente ao Rio Amazonas, características atmosféricas influenciadas pela Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), forçantes oceânicas e amazônicas, representadas pela circulação geral do oceano Atlântico (Corrente Norte Equatorial e a retroflexão da Corrente Norte Brasileira) e pelo potencial hidrodinâmico do Rio Amazonas, respectivamente. Dentre essas peculiaridades, algumas influenciam na linha de costa atual, apresentando grande instabilidade morfológica e ecológica. O Rio Sucuriju está localizado no extremo leste do Estado do Amapá, inserido na REBIO Piratuba tornando-a uma unidade de proteção integral de biota e demais atributos naturais existentes em seus limites. O presente estudo tem como objetivos descrever a distribuição granulométrica dos testemunhos, descrever a hidrodinâmica de sedimentação, as condições físico-químicas das águas intersticiais (salinidade, pH e potencial redox), quantificar o teor de matéria orgânica ao longo do rio Sucuriju. Sete testemunhos foram recuperados ao longo do rio sub-amostrados para análise granulométrica e quantificação do teor de matéria orgânica e a realização das medições dos parâmetros físico-químicos das águas intersticiais. De acordo com a análise textural do sedimento variou entre silte a areia muito fina, e a classificação de Shepard entre silte a silte arenoso. Os parâmetros físico-químicos, os valores de salinidade variaram entre 3 a 25, o pH entre 3,95 a 8,23, o potencial redox entre -224 mV a 244 mV e a porcentagem de matéria orgânica entre 2,00% a 31,19%. A intensidade da energia hidrodinâmica é o principal causador nas modificações da circulação e transporte que influenciam nos gradientes de sedimentação no rio Sucuriju, com o aumento da energia hidrodinâmica ao ocorre o incremento em porcentagem de areia na deposição, diferentemente, em períodos de menor intensidade hidrodinâmica ocasiona o incremento em porcentagem de sedimentos finos na deposição ao longo do rio. A variação dos valores de salinidade, pH e potencial redox entre montante e foz 3 a 25, 3,95 a 8,23 e -224 mV a 244 mV, respectivamente, é efeito da ação da cunha salina sobre os parâmetros físico-químicos, apresenta-se mais oxigenada oxidando o material orgânico e os minerais oxidáveis presente no sedimento, a intensidade hidrodinâmica diminui em direção a montante do rio fazendo com que a cunha salina diminuindo a intensidade ocasionando poucas modificações nos valores de pH e potencial redox na região. O regime pluviométrico e os períodos climáticos são os principais fatores que influenciam no desenvolvimento da cunha salina intersticial, sendo o principal fator responsável pela variabilidade dos parâmetros físico-químicos, associado à granulometria dos sedimentos e ao regime de marés. Os gradientes de sedimentação e os parâmetros físico-químicos representaram duas zonas distintas: a zona redutora, com maior influência continental tanto na sedimentação (menor circulação e transporte, maior acúmulo de sedimentos finos) quanto nos parâmetros físico-químicos (influência de águas doces, mais ácidas, ligeiramente redutoras) e a zona oxidante, com maior influência oceânica, localizado próximo da foz, tanto na sedimentação (maior circulação e transporte, acréscimo na porcentagem de areia na sedimentação) quanto nos parâmetros físico-químicos (influência de águas marinhas, levemente alcalinas e ligeiramente oxidantes).

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-04-12T21:58:30Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Reginaldo Correia da Silva Filho.pdf: 4183934 bytes, checksum: 4b0fd8facd3c9bc7822f6851cebcf95d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T21:58:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Reginaldo Correia da Silva Filho.pdf: 4183934 bytes, checksum: 4b0fd8facd3c9bc7822f6851cebcf95d (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Plasticidade fenotípica pode ser definida como a propriedade de um genótipo individual gerar diferentes fenótipos, quando exposto a diferentes condições ambientais. O desenvolvimento fetal em mamíferos ocorre de forma complexa e envolve diferentes processos que são regulados por vias de sinalização. No entanto, essas vias de sinalização podem ser influenciadas pela interação entre fatores fetais intrínsecos (por exemplo, genética) e fatores ambientais extrínsecos (por exemplo, nutrição placentária e peso materno antes da gestação), podendo culminar em desenvolvimento anormal de órgãos. Apesar disso, um ambiente fetal inadequado não necessariamente resultará num desenvolvimento deletério e poucos estudos têm mostrado os mecanismos envolvidos na plasticidade do fígado frente ao insulto da restrição proteica perinatal. Este órgão atua como sensor inicial de nutrientes e tem um papel fundamental no metabolismo de carboidratos e lipídeos, além de apresentar uma alta capacidade plástica. Todas as etapas da oxidação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos convergem no estágio final da respiração celular, em que a energia da oxidação dirige a síntese de ATP nas mitocôndrias. Além da produção de energia, esta organela tem emergido como mecanismo de sinalização, injúria e morte celular. Neste trabalho, objetivamos avaliar o efeito da restrição proteica materna (na gestação e lactação) na bioenergética mitocondrial e estado redox hepático de ratos machos aos 100 dias de vida. Observamos que em animais desnutridos, as mitocôndrias respiram mais rápido, são mais resistentes ao íon Ca2+, produzem menos EROs e mantêm a integridade de suas membranas. Essas mitocôndrias também apresentaram estrutura fusionada, alongadas, o que confere maior resistência e otimização da homeostase energética. Além do mais, o fígado desses animais possui maior expressão do gene PGC-1α e da proteína PPAR-γ e metaboliza mais ácidos graxos, poupando glicogênio para órgãos glicolíticos. Por fim, o fígado de animais desnutridos possui estado redox positivo e não apresenta estresse oxidativo. Nossos dados permitem sugerir que a plasticidade do fígado de animais cujas mães receberam dieta hipoprotéica durante a gestação e lactação parece estar associada a um mecanismo sinalizado pela maior eficiência das mitocôndrias para manter a homeostase energética e consequentemente a homeostase redox celular hepática. / Phenotypic plasticity can be defined as the property of an individual genotype generates different phenotypes when exposed to different environmental conditions. Fetal development in mammals occurs in complex ways and involves different processes that are regulated by signaling pathways. However, these signaling pathways may be influenced by the interaction between intrinsic fetal factors (e.g. genetics) and extrinsic environmental factors (e.g. placental nutrition and maternal weight before gestation), which may culminate in abnormal organ development. However, an inadequate fetal environment will not necessarily result in deleterious development and few studies have shown the mechanisms involved in the liver plasticity versus the insult of perinatal protein restriction. This organ acts as initial nutrient sensor and plays a key role on the metabolism of carbohydrates and lipids, besides presenting a high plastic capacity. All steps of the oxidation of carbohydrates, fatty acids and amino acids converge in the final stage of cellular respiration, in which the energy of oxidation directs the ATP synthesis in the mitochondria. In addition to energy production, this organelle has emerged as a mechanism of signaling, injury and cell death. In this work, we aimed to evaluate the effect of maternal protein restriction (in gestation and lactation) on mitochondrial bioenergetics and hepatic redox status of male rats at 100 days of life. We observed that in low protein animals, mitochondria breathe faster, are more resistant to the Ca2+ ion, produce fewer ROS and maintain the integrity of their membranes. These mitochondria also presented a fused structure, elongated, which confers greater resistance and optimizes energy homeostasis. Moreover, the liver of these animals has greater expression of the PGC-1α gene and the PPAR-γ protein and metabolizes more fatty acids, stores glycogen to glycolytic organs. Finally, the liver of low protein animals has a positive redox state and does not present oxidative stress. Our data suggest that liver plasticity of animals whose mothers received low protein diet during pregnancy and lactation seems to be associated with a mechanism signaled by the greater efficiency of mitochondria to maintaining energy homeostasis and consequently hepatic cellular redox homeostasis.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07531.pdf: 3726046 bytes, checksum: b6529bbc772b1dbd5d07980b9fc50ca0 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Nesta pesquisa, foram realizados experimentos em batelada e em fluxo contÃnuo com o objetivo de esclarecer diversos aspectos quÃmicos e biolÃgicos envolvidos no processo de remoÃÃo de cor de corantes tÃxteis sob condiÃÃes anaerÃbias na presenÃa de mediadores redox. Os testes em batelada possibilitaram a avaliaÃÃo do efeito de diferentes substratos, dos mediadores redox AQDS e riboflavina e do AQDS imobilizado em esferas de alginato no processo de remoÃÃo de cor de corantes. Foram realizadas tÃcnicas eletroquÃmicas para melhorar o entendimento da relaÃÃo estrutura/atividade. Adicionalmente, foram utilizados quatro reatores UASB para tratamento de efluente contendo corante, avaliando-se principalmente o efeito do substrato etanol, da presenÃa de sulfato e do mediador redox AQDS. Verificou-se que a glicose foi um excelente substrato doador de elÃtrons para reduÃÃo do corante azo Reactive Red 2 ou RR2 (0,3 mM), sendo obtida constante cinÃtica (k1) igual a 1,30 dia-1 e eficiÃncia de remoÃÃo de cor de 97,8%, o que foi atribuÃdo ao fato da reaÃÃo de oxidaÃÃo da glicose ser altamente favorÃvel em meio anaerÃbio. Na presenÃa de formiato, a eficiÃncia de remoÃÃo de cor de RR2 que havia sido de apenas 75,6% na ausÃncia de AQDS, foi de 92,7% quando se adicionou AQDS (50 ÂM), mostrando que este mediador redox canalizou os elÃtrons, oriundos da oxidaÃÃo do substrato, para a molÃcula de corante RR2, corrigindo o problema da competiÃÃo por elÃtrons. O poder catalÃtico dos mediadores redox AQDS e riboflavina foi comprovado para todos os corantes da classe azo, sendo mais marcante para os corantes recalcitrantes aos processos redutivos, baseado nas diferenÃas estruturais. Na presenÃa de 50 ÂM de AQDS, a constante cinÃtica do corante RR2 aumentou 3,5 vezes, em relaÃÃo ao controle (sem mediador redox). Para o corante azo Reactive Red 120 (RR120) obteve-se um aumento da constante cinÃtica de 10,1 e 7,6 vezes na presenÃa de riboflavina e AQDS, respectivamente, em relaÃÃo ao controle. O corante antraquinÃnico Reactive Blue 4 (RB4) foi o corante tÃxtil mais recalcitrante a processos redutivos (k1 = 0,09 dia-1) e mesmo na presenÃa de mediadores redox foram obtidas reduzidas taxas de descoloraÃÃo deste. Os resultados das tÃcnicas eletroquÃmicas esclareceram a resistÃncia deste corante à biodegradaÃÃo. Verificou-se que este corante apresenta uma regiÃo de passivaÃÃo, o que garante maior estabilidade e recalcitrÃncia. O processo redutivo à mais favorÃvel termodinamicamente no corante azo Reactive Orange 16 (RO16) do que no corante antraquinÃnico RB4, como foi comprovado pelas curvas de polarizaÃÃo destes corantes. Os reatores apresentaram eficiÃncias de remoÃÃo de cor do corante azo Congo Red (CR) superiores a 90%, mesmo para elevadas concentraÃÃes de corante, sendo o impacto do AQDS significativo apenas quando havia disponibilidade de elÃtrons no meio para reduÃÃo do corante. Nos reatores em que foi adicionada uma fonte extra de sulfato, interessantemente, mesmo na ausÃncia de substrato doador de elÃtrons, a eficiÃncia de remoÃÃo de cor do corante CR foi de 47,8% (reator livre de AQDS) e 96,5% (reator suplementado com AQDS). A presenÃa de sulfato pode garantir elevadas eficiÃncias de descoloraÃÃo, pois o sulfeto biogÃnico pode funcionar como doador de elÃtrons, sobretudo na presenÃa de mediador redox AQDS. O efeito catalÃtico do AQDS imobilizado em esferas de alginato foi comprovado na descoloraÃÃo dos corantes azo RR2 e RB5 por lodo anaerÃbio, o que traz boas perspectivas para a imobilizaÃÃo de mediadores redox em bioreatores. / In this research, experiments were performed in batch and continuous flow in order to clarify various aspects of chemical and biological processes involved in color removal of textile dyes under anaerobic conditions in the presence of the redox mediators. Batch tests allowed the evaluation of the effect of different substrates, redox mediator AQDS and riboflavin and AQDS immobilized in alginate beads in the process of color removal of dyes. Electrochemical techniques were conducted to improve understanding of the structure/activity. Additionally, we used four UASB reactors for treatment of wastewater containing dye, evaluating mainly the effect of ethanol substrate, the presence of sulfate and redox mediator AQDS. It was found that glucose was indeed an excellent substrate electron donor for azo Reactive Red 2 ou RR2 reduction (0.3 mM), the rate constant (k1) found was equal to 1.30 day-1 and the color removal efficiency was 97.8%, which was mainly because the reaction of glucose oxidation is highly favorable in anaerobic environment. For formate-supplied bottles, efficiency of RR2 color removal was only 75.6% in absence of AQDS, and 92.7% when AQDS was added (50 ÂM). This result indicated that this redox mediator channeled electrons from oxidation substrate towards RR2 molecule, correcting the electrons competition problem. Catalytic power of the redox mediators AQDS and riboflavin was demonstrated for all azo dyes tested, being more pronounced for dyes recalcitrant to reductive processes, based on structural differences. For 50 M AQDS, RR2 kinetic constant increased 3.5 times compared to control (without AQDS). For azo dye Reactive Red 120 (RR120), a rate constant increase of 10.1 and 7.6 fold was found for riboflavin and AQDS bottles, respectively, compared to controls. The anthraquinone dye reactive dye Reactive Blue 4 (RB4) was the most recalcitrant to reductive processes (k1 = 0.09 day-1) providing reduced rates of decolorization even by redox mediators supplementation. The results obtained with the electrochemical techniques clarified the resistance of RB4 to biodegradation. It was found that this dye has a passive region, which ensures greater stability and recalcitrance. The reductive process is thermodynamically more favorable for the azo dye Reactive Orange 16 (RO16) than for the anthraquinone dye RB4, as evidenced by the polarization curves. The reactors showed that Congo Red (CR) color removal efficiencies were above 90% even for high dye concentrations, while AQDS impact was significant only when electrons donor were availability to reduce the dye. In reactors that was added an extra sulfate dosage, interestingly, CR color removal was 47.8% (AQDS-free reactor) and 96.5% (reactor supplemented with AQDS), even during electron donor absence. The presence of sulfate can ensure high efficiency of decolorization, as the biogenic sulfide can act as electron donor, especially channeled by redox mediators. The catalytic effect of AQDS immobilized in alginate beads on color removal could be verified with the azo dyes RR2 and RB5, in bottles incubated with anaerobic sludge, which brings good prospect for redox mediators immobilization in bioreactors.

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