A interação entre bactérias e plantas resulta na ocorrência de vários processos biológicos no ambiente e pode ser regulada por diferentes variáveis. Alterações nos fatores bióticos e abióticos interferem diretamente nesta interação levando a modificações na composição das comunidades bacterianas associadas às plantas. Dentre estas, as bactérias epifíticas podem conferir ao seu hospedeiro características como maior resistência a condições de estresse, alterações nas condições fisiológicas e proteção contra fitopatógenos. Com os objetivos de avaliar o efeito da radiação ultravioleta B sobre a diversidade bacteriana epifítica de dois cultivares de soja, avaliar a resistência dos isolados sobre a radiação e verificar o potencial antagônico dos residentes bacterianos da filosfera da soja. Para tanto, foram feitos dois isolamentos com finalidades distintas dos cultivares Conquista, IAC 100 e BRS 262, além da aplicação da técnica de DGGE, que permite acessar alterações causadas nestas comunidades de maneira independente do cultivo bacteriano. Foi avaliado também o efeito da radiação UV-B na composição e dinâmica da comunidade bacteriana dos cultivares de soja, IAC 100 e BRS 262, cultivadas sob tratamento com UV solar, UV-B aumentado e UV-B diminuído. Além do potencial antagônico frente à fitopatógenos importantes como Pythium aphanidermatum, Rhizoctonia solani e Fusarium solani, as bactérias epifíticas de soja demonstraram que, em geral, são tolerantes a exposição à radiação ultravioleta B, com destaque para bactérias pigmentadas e as que possuem outros métodos de proteção, como por exemplo, a produção de exopolissacarídeos. Outro fator analisado no presente estudo foi a diferença significativa da densidade populacional de bactérias epifíticas cultiváveis de acordo com os estádios fenológicos da soja, onde a fase R1 foi a que apresentou um maior número de bactérias cultiváveis. De maneira geral, as análises de DGGE demonstrou que houve diferença significativa da comunidade bacteriana epifítica dos cultivares de soja de acordo com o estádio fenológico da planta, quando comparada ao acréscimo de radiação recebida. Os resultados obtidos podem oferecer uma contribuição para melhor compreensão na interação entre micro-organismos e a soja, auxiliando na predição de resposta das comunidades epifíticas de acordo com o aumento da incidência da radiação ultravioleta B e estádios fenológicos da planta, levando consequentemente, ao entendimento de como deve se comportar tal interação no contexto das mudanças climáticas. / The interaction between bacteria and plants results in the occurrence of many biological processes in the environment and can be regulated by different variables. Changes in biotic and abiotic factors directly interfere with this interaction leading to changes in the composition of bacterial communities associated with plants. Among those, the epiphytic bacteria can confer some characteristics to their host such as increased resistance to stress conditions, changes in physiological conditions and protection against pathogens. The goals of this work were to evaluate the effect of ultraviolet B radiation on the diversity of epiphytic bacterial of two soybean cultivars, evaluate the resistance of the isolates under radiation and investigate the antagonistic potential of soybean native phyllosphere microorganisms. For this purpose, two isolations of the cultivars \"Conquest\", IAC 100 and BRS 262 were made for different purposes. DGGE which allows the detection of changes in the communities in a culture independent approach was also performed. We evaluated the effect of UV-B in the composition and dynamics of bacterial community of soybean cultivars, IAC 100 and BRS 262, grown under solar UV treatments, increased UV-B and decreased UV-B. The antagonism against important phytopathogens such as Pythium aphanidermatum, Rhizoctonia solani and Fusarium solani was also tested, showing that soybean epiphytic bacteria, in general, are tolerant to exposure to ultraviolet B radiation, especially pigmented bacteria and those with other methods of protection, such as the production of exopolysaccharides. Another factor examined in this study was the significant difference in population densities of epiphytic culturable bacteria according to the soybean stages, where the R1 stage showed a greater number of culturable bacteria. In general, the DGGE analysis showed that there were significant differences in the epiphytic bacterial community of soybean cultivars according to the developmental stage of the plant, as compared to the increase of incoming radiation. The results may offer a contribution to better understanding the interaction between microorganisms and soybeans, helping to predict the response of epiphytic communities in accordance with the increased incidence of ultraviolet B radiation and plant growth stages, thus leading to the understanding of the behavior of such an interaction in the context of climate changes.

A radiação solar, composta por radiação ultravioleta (UV), visível (Vis) e infravermelho, é responsável por acelerar os processos de alteração de cor e do conteúdo proteico da fibra capilar. Visando contornar este problema, este trabalho propõe a incorporação do flavonoide quercetina, de reconhecida atividade antioxidante, em uma nanoemulsão catiônica de aplicação capilar. Para tanto, foram desenvolvidas formulações contendo quercetina a 0,5% (p/p) pelo método de baixa energia sub-PIT. A formulação de menor índice de polidispersão (IPD) foi selecionada e submetida à Avaliação de Estabilidade Normal. Neste ensaio, a nanoemulsão foi armazenada em diferentes condições de temperatura por 90 dias, sendo analisados: características organolépticas, valor de pH, atividade antioxidante, conteúdo de quercetina, diâmetro médio de gotícula e potencial zeta. A fotoestabilidade da nanoemulsão envolveu a determinação do perfil de absorção e da sua atividade antioxidante após períodos de exposição à radiação UV/Vis. Posteriormente, a nanoemulsão foi caracterizada quanto aos seguintes parâmetros: eficiência de encapsulamento, perfil reológico, morfologia das gotículas por Microscopia Eletrônica de Transmissão Criogênica e Microscopia de Força Atômica (AFM). A possível interação entre a quercetina e os demais tensoativos presentes na nanoemulsão foi avaliada por Microscopia Confocal de Fluorescência e Análise térmica. A segurança da nanoemulsão foi determinada pelo método in vitro HET-CAM e por biocompatibilidade cutânea, em voluntários. A eficácia da nanoemulsão catiônica na fotoproteção das características da fibra capilar descolorida tratada com tintura cores loiro (12.0) ou ruivo (6.66) foi determinada avaliando-se os parâmetros cor, tração à ruptura, penteabilidade, fricção, perda proteica, morfologia das cutículas e nível de melanina radical por Espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR), sendo calculado o Fator de Proteção Radicalar (FPR). As mechas de cabelo tingidas foram expostas à radiação UV/Vis artificial (500 W/m2) por até 180 h, sendo os parâmetros analisados antes e após o período de exposição. A nanoemulsão selecionada pelo reduzido IPD apresentava diâmetro médio de gotícula e potencial zeta iguais a 24,97±0,30 nm e 19,6±2,19 mV, respectivamente. Na Avaliação de Estabilidade Normal, a nanoemulsão armazenada a 45,0±2,0° C apresentou alterações significativas de todos os parâmetros avaliados, exceto potencial zeta, sendo que a elevação do diâmetro médio de gotícula acarretou em perda da transparência. A oxidação da quercetina e a instabilidade do tipo Ostwald ripening (ω3) foram as responsáveis pelas modificações observadas. No armazenamento a 5,0±2,0° C, a nanoemulsão manteve todos os parâmetros inalterados, mas a 25±2,0° C houve elevação discreta do diâmetro médio de gotícula, sem perda da funcionalidade. A nanoemulsão apresentou elevada fotoestabilidade, sem alteração da atividade antioxidante após exposição ao UV/Vis. A caracterização da nanoemulsão mostrou que a eficiência de encapsulamento foi de 99,8%, no mínimo, a formulação apresentou típico comportamento newtoniano e as gotículas apresentavam formato esférico. As imagens obtidas por Microscopia Confocal de Fluorescência e o ensaio de Análise térmica mostraram que a quercetina se encontra dentro das gotícula atuando, também, como co-tensoativo, por interagir com os tensoativos, além de exercer sua função antioxidante. A nanoemulsão foi classificada como levemente irritante (método HET-CAM), sendo esse baixo potencial de irritação corroborado pelo teste de biocompatibilidade cutânea. Na avaliação de eficácia, observou-se que a nanoemulsão protegeu a cor total (dE*) do cabelo tingido de loiro em 54%, e elevou a alteração da cor do cabelo tingido de ruivo em 47% (t = 180 h) em comparação à mecha controle. Além disso, a nanoemulsão melhorou a penteabilidade e reduziu os coeficientes de fricção. A radiação UV/Vis provocou elevada perda proteica e redução da espessura das cutículas em aproximadamente 50%. Concluiu-se, pelos resultados obtidos, que as moléculas que compoem a tintura capilar, principalmente os pigmentos mais escuros, atuaram como filtros solares, pois elas protegeram as estruturas proteicas da fibra. A nanoemulsão apresentou FPR igual a 3,31 e 4,14, para as mechas tingidas de loiro e ruivo, respectivamente. O FPR indica a capacidade de uma formulação em reduzir o nível de radicais livres formados por indução da radiação UV/Vis, um dos fatores que induzem alterações na fibra capilar tingida. Assim, considerando que a radiação UV/Vis atua tanto por mecanismos diretos quanto indiretos, e que alterações significativas de cor foram observadas mesmo quando o nível de radicais livres foi reduzido pela ação da quercetina, deve ser incorporada à formulação fotoprotetora capilar filtros solares associados a antioxidantes nanoestruturados. Tais filtros devem ficar aderidos à cutícula, de modo a protegê-la da degradação proteica e reduzir a entrada de radiação para o interior da fibra capilar, local onde os antioxidantes nanoestruturados devem atuar como uma segunda linha de defesa. / The solar radiation, comprising ultraviolet (UV), visible (VIS) and infrared, is responsible for accelerating color and protein content changes in the hair fiber. In order to avoid this problem, this work proposes the incorporation of the flavonoid quercetin, a recognized antioxidant molecule, in a cationic nanoemulsion for hair application. For this, formulations containing quercetin 0.5% (w/w) were developed by the low-energy sub-PIT method. The formulation with a lower polydispersity index (PDI), which had HLB value (Hydrophilic-Lipophilic Balance) equal to 12.5 was selected and subjected to the Normal Stability Test. In this assay, the nanoemulsion was stored under different temperature conditions for 90 days, and the following parameters were analyzed: organoleptic properties, pH, antioxidant activity, quercetin content, average droplet diameter and zeta potential. The photostability of the nanoemulsion involved the determination of the absorption profile and its antioxidant activity after periods of exposure to UV/Vis radiation. Subsequently, the nanoemulsion was characterized according to the following parameters: encapsulation efficiency, rheological profile, morphology of the droplets by Cryogenic Transmission Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy (AFM). The possible interaction between quercetin and other surfactants present in the nanoemulsion was evaluated by Confocal Fluorescence Microscopy and thermal analysis. The safety of the nanoemulsion was assessed by the in vitro HET-CAM method and by cutaneous biocompatibility in volunteers. The photoprotection effectiveness of the bioactive cationic nanoemulsion was evaluated in blond (color 12.0) and auburn (color 6.66) dyed hair fibers by assessing the parameters: color, tensile break, combing, friction, protein loss, morphology of cuticles and level of melanin radical by Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy (EPR). The Radical Hair Protection Factor (RHF) was calculated. Dyed hair tresses were exposed to UV/Vis artificial radiation (500 W/m2) for 180 h. The parameters were analyzed before and after the exposure period. The nanoemulsion selected due to its reduced PDI had an average droplet diameter and zeta potential equal to 24.97±0.30 nm and 19.6±2.19 mV, respectively. In the Normal Stability Test, the nanoemulsion stored at 45.0 ± 2.0º C showed significant changes in all parameters except zeta potential, and the increase in the average droplet diameter resulted in the loss of transparency. Oxidation of quercetin and Ostwald ripening instability (ω3) were responsible for the changes. At 5.0 ± 2.0º C, the nanoemulsion kept all parameters unchanged, but at 25.0±2.0º C there was a slight increase in the average droplet diameter without loss of functionality. The nanoemulsion showed high photostability since antioxidant activity was not altered after UV/Vis exposure. The characterization of the nanoemulsion showed that the encapsulation efficiency was 99.8% at least, the formulation showed typical Newtonian behavior and droplets were spherical. The images obtained by Confocal Fluorescence Microscopy and thermal analysis showed that quercetin was within the droplet acting, also, as a cosurfactant, due to the interaction with the surfactants. The nanoemulsion was classified as slightly irritating (HET-CAM method), and this low irritation potential was supported by the cutaneous biocompatibility assay. The photoprotective effectiveness evaluation showed that the nanoemulsion protected the total color (dE*) of blond dyed hair in 54%, but raised the color change of auburn dyed hair in 47% (t = 180 h). In addition, the nanoemulsion improved combability and reduced coefficients of friction. UV/Vis radiation caused high protein loss and reduced cuticle thickness by approximately 50%. It was concluded that the molecules that compose hair dye, especially the darker pigments, acted as sun filters because they protected the protein structures of the hair fiber. The nanoemulsion showed RHF equal to 3.31 and 4.14 for blond and auburn dyed hair, respectively. The RHF indicates the ability of a formulation to reduce the level of free radicals formed by UV/Vis induction, one of the factors that induce changes in the dyed hair fibers. Thus, considering that the UV/Vis radiation acts by direct and indirect mechanisms and that significant changes in color were observed even when the level of free radicals has been reduced by the quercetin, chemical filters should be incorporated into hair formulations associated with nanostructured antioxidants in order to fully protect hair fiber. Such filters must be attached to the cuticle, protecting it from protein degradation and reducing the radiation input into the hair fiber, where the nanostructured antioxidants must act as a second line of defense.

A alga vermelha Gracilaria tenuistipitata tem sido utilizada como matéria prima para a produção de ágar e também como modelo para estudos fisiológicos e moleculares. Este trabalho analisou estratégias de fotoproteção contra a radiação UV dessa macroalga por meio de abordagens fisiológicas e moleculares, considerando a previsão de incremento de radiação UVB nas zonas tropicais do planeta nos próximos anos. Além disso, a interação entre a radiação UV e o suprimento de N foi também investigada. Essa interação estimulou a síntese de aminoácidos tipo micosporinas (MAAs) e outros compostos nitrogenados, o que proporciona proteção contra danos no aparato fotossintetizante. O envolvimento de um fotorreceptor para radiação UVA que regule a síntese de MAAs, com o efeito adicional de um segundo fotorreceptor, para radiação UVB é sugerido. Houve uma dependência da dose de radiação UV para aumento de MAAs. O aumento da intensidade da radiação UV causou efeitos negativos nos parâmetros da fotossíntese. Outra abordagem mostrou que a ausência de UVA causou danos ao DNA, com a presença de dímeros de ciclobutano pirimidina após 48 h de exposição à radiação PAR+UVB. Este estudo alerta para a importância da qualidade da radiação de UV e seu efeito biológico efetivo para danos no DNA e na fotoinibição. Fotoliases podem ter sido ativadas para evitar danos no DNA sob tratamentos com a presença de radiação UVA, tal como o sistema de enzimas antioxidantes, os quais desempenharam um papel secundário na fotoproteção da alga. A composição de carotenoides de G. tenuistipitata foi pouco afetada pelos tratamentos com N e UV. Este é o primeiro trabalho a mostrar a presença de anteraxantina em G. tenuistipitata, e se sugere a existência de um ciclo de xantofilas parcial composto por anteraxantina e zeaxantina. Um aspecto adicional foi o papel fotoprotetor de ficoeritrina, observado quando G. tenuistipitata foi tratada na presença de N, com PAR, UVA e UVB. Finalmente, a produtividade de MAAs por G. tenuistipitata foi estimulada sob tratamentos com radiação PAR+UV e suprimento de N, e se propõe que seja realizada uma aplicação em larga escala dessa alga vermelha para uso dessas substâncias como filtros de UV e antioxidantes. Desta forma, G. tenuistipitata foi capaz de lidar com a radiação UV, principalmente quando suprida com N e UVA, obtendo uma fotoproteção eficaz. Uma vez que se espera um aumento do índice de UV na superfície terrestre nos próximos anos, é possível que os organismos em ambientes oligotróficos sofram maiores impactos negativos causados por esta radiação / The red alga Gracilaria tenuistipitata has been used for the production of agar, as well as a model to physiological and molecular studies. This study analysed the photoprotective strategies of this macroalga against UV radiation through physiological and molecular approaches, considering the UV increase in tropical zones predicted by physical models. The interactive role of nitrogen supply and UV radiation was also investigated. The synthesis of mycosporine-like amino acids (MAAs) and other nitrogenous compounds was stimulated by both UVR and nitrogen, providing photoprotection against damages to photosynthetic apparatus. The involvement of a UVA-photoreceptor in the photocontrol of accumulation of MAAs and an additional effect with further activation of a second UVB-photoreceptor were suggested. There was a dependence of UV radiation dosis on MAAs accumulation. The increase of the UV irradiance caused a negative effect on the photosynthetic activity. The absence of UVA radiation caused DNA damage, with presence of cyclobutane-pirimidin dimmers after 48 h of exposure to PAR+UVB. This study shows the importance of light quality in the UV range and the biological effective irradiances to confer DNA damage and photoinhibition. Photolyases could be activated to avoid DNA damages under UVA treatments, as well as the antioxidant system, which had a possible secondary role on the photoprotection mechanisms. Carotenoid composition of G. tenuistipitata was slightly affected by UV and N treatments. This is the first study to show anteraxanthin in G. tenuistipitata, and the existence of a partial xanthophyll cycle is proposed, based on antheraxanthin and zeaxanthin. A further aspect observed was a photoprotective role of phycoerithrin in G. tenuistipitata, under the presence of UVA and UVB plus N supplement. Finally, MAAs productivity of G. tenuistipitata was stimulated under PAR+UV radiation and N supply, and we propose a large-scale application of this red alga for the use of these substances as photoprotector by both UV-screen and antioxidant capacities. Therefore, G. tenuistipitata was able to acclimate to UV radiation, under N-supply and UVA radiation i. e. efficient photoprotection and, considering the foreseen UV increment in the next years, its possible that oligotrophic organisms will suffer more with the negative effects of this radiation

Orientador: Edivaldo Domingues Velini / Coorientador: Leandro Tropaldi / Banca: Caio Antonio Carbonari / Banca: Fernando Tadeu de Carvalho / Banca: Luiz Lonardoni Foloni / Banca: Ferdinando Lima Silva / Resumo: Cada substância apresenta um padrão de resposta específico quando submetidas à radiação solar. No entanto, estudos que comparam diferentes moléculas, a fim de identificarem padrões de comportamento são escassos. Portanto, estudos que relacionam o padrão de absorbância com a radiação solar disponível, buscando estimar o potencial de fotodegradação de defensivos, são inexistentes na literatura. Nesse contexto, esse trabalho estudou a absorção de luz por diferentes herbicidas e metabólitos com o objetivo de prever a sensibilidade desses compostos à fotólise em condições de campo e a necessidade de utilizar manejos ou tecnologias que possam reduzir a degradação por efeito da luz. Foram investigadas 36 substâncias, correspondendo a herbicidas e seus metabólitos. Cada solução foi analisada por meio de varredura das absorbâncias das substâncias na faixa de 185 a 900nm (Ultravioleta (UV)/ Visível (VIS)/Infra vermelho(IF)). Posteriormente, o potencial de cada comprimento de onda em promover a fotólise de um composto específico foi determinado multiplicando-se a disponibilidade de luz no espectro solar padrão e a absorbância observada na solução padronizada desse composto no mesmo comprimento de onda. De acordo com os resultados, cada substância apresentou faixas de comprimento de ondas com maior potencial de absorção, especialmente na região do VIS e com outros estudos permitirão avaliar quais compostos podem ser utilizados para protegê-las. Assim, foi possível agrupar as substancias ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Each substance has a specific response pattern when subjected to solar radiation. However, studier comparing differente molecules in order do identify behavior patterns are scarce. Therefore, studies that relate the absorbance pattern to the available solar radiation, seeking to estimate the photodegradation potential of pesticides are not available in the literature. In this context, this work studied the absorption of light by different herbicides and metabolites in order to predict the sensitivity of these compounds to photolysis underf field conditions and the need to use care or technologies that can reduce light degradation. There were investigated 36 substances, corresponding to herbicides and thei metabolites. Each solution was analyzed by scanning the absorbances of substances in the range of 185 to 900 nm (UV/VIS/IF). Subsequently, the potential of each wavelength promoting the photolysis of a specific compound was determined by multiplying the light availability in the standard solar spectrum and the observed absorbance in the standard solution of that compound at the same wavelenght. According to the results, each substance showed wavelenght ranges with greater absorption potential, and with other studier, it will be possible to evaluate which compounds can be used to protect them. Thus, it was possible to group the substances in relation to the photodegradation index in descending order in the UVA, UVB and UVC radiation range. The herbicides pendimenthalin and trifluralin stand out by expressively absorbing visible light (400 to 700 nm) / Doutor

Orientador: Rodrigo Máximo Sánchez-Román / Banca: João Carlos Cury Saad / Banca: Hélio Grassi Filho / Banca: Gabriel Thomaz Queluz / Banca: Waleska Martins Eloi / Resumo: Associar o tratamento de água residuária doméstica (ARD) ao o uso pela agricultura familiar pode ser uma alternativa viável para a sustentabilidade ambiental no meio agrícola. No entanto, ainda são necessários diversos estudos sobre a reutilização desta água. O experimento foi realizado no Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA) - Universidade Estadual Paulista (UNESP), Fazenda Experimental Lageado, no município de Botucatu, São Paulo, o qual consistiu em verificar diferentes porcentagens (0, 25, 50, 75 e 100%) de água residuária doméstica tratada, na lâmina total de irrigação e qual a relação desta com a produção, considerando a qualidade microbiológica dos produtos. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a influência dos tratamentos estudados no entupimento da fita gotejadora, no solo e nas culturas da cebolinha 'todo ano', salsa 'graúda portuguesa' e abobrinha 'italiana' tanto na produção agrícola, quanto na presença de E. coli. O delineamento estatístico adotado foi em DIC (delineamento inteiramente casualizado), cada tratamento consistiu de cinco linhas laterais de irrigação, com espaçamento de 0,8 m entre linhas e de 0,3 m entre gotejadores, onde havia um emissor por planta para as culturas de cebolinha 'todo ano' e salsa 'graúda portuguesa', porém para a cultura da abobrinha 'italiana' o espaçamento foi de 1,2 m entre plantas. Os resultados obtidos na pesquisa foram: no solo observou-se algumas mudanças nas características químicas,... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Linking domestic wastewater treatment (RDA) to the use of family farming can be a viable alternative to environmental sustainability in agriculture. However, several studies are still needed on the reuse of this water. The experiment was carried out the Department of Rural Engineering, São Paulo State University (UNESP), School of Agriculture, Experimental Farm Lageado, in the city of Botucatu, São Paulo, and consisted in verifying different percentages (0, 25, 50, 75 and 100%) of treated domestic wastewater, in the total irrigation depth, and the relation between this and the production, considering the microbiological quality of the products. The objectives of this work were to evaluate the influence of the treatments studied on the drip tape clogging in the soil and on the 'all year' chives, 'Portuguese' parsley and 'Italian' zucchini, both in agricultural production and in the presence of E. coli. The statistical design adopted was CRD (completely randomized design), each treatment consisted of five lateral irrigation lines, spaced 0.8 m between rows and 0.3 m between drippers, with one emitter per plant for the crops of chives 'all year' and 'graúda portuguese' parsley, but for the 'Italian' zucchini culture the spacing was 1.2 m between plants. The results obtained in the research were: in the soil some changes in the chemical characteristics were observed, noting both increase and decrease in the levels of certain nutrients. The irrigation system presented a reduction in the coefficients of uniformity, however they were still close to 90%. In relation to the studied crops, there was a linear increase in the values observed in relation to domestic wastewater treated by solar radiation - ARD-TRS in the parameters of mean plant height, mean stalk number, mean stalk diameter, mean diameter of the clump and mass of the fresh and dry matter, for chives 'all year' and 'graúda portuguese'... / Doutor

Luz e oxigênio induzem reações de degradação (foto-oxidação) que modificam as propriedades físicas e químicas da matéria, efeitos nocivos da radiação ultravioleta (UV) podem causar descoloração de corantes e pigmentos, amarelamento de plásticos, perda de brilho e da propriedade mecânica (cracking) de materiais, queimaduras, câncer de pele, entre outros problemas relacionados à luz UV. A fim de reduzir os efeitos nocivos da radiação UV e alcançar uma adequada conservação das propriedades dos materiais surgem os absorvedores ou filtros UV. Uma vez que materiais nanométricos a base de cério apresentam atividade fotocatalítica menor e elevada absorção na região do UV tornam-se filtros solares com aplicabilidade em diversas áreas quando comparados aos óxidos utilizados atualmente com função de filtros solares (ZnO e TiO2). Fosfatos de cério (III) (CePO4) foram preparados por Pechini (modificado), síntese hidrotermal e microemulsão reversa; as amostras foram submetidas a tratamento térmico em distintas temperaturas com o intuito de averiguar a estrutura do CePO4 e influência desta na capacidade da absorção UV. Sistemas de óxidos metálicos contendo cério também foram estudados, sendo sintetizados por sol-gel não-alcoóxido e aplicados na forma de pó e filme fino sobre substrato de vidro. A preocupação com a morfologia e o tamanho dos materiais motivou a escolha pelas metodologias de síntese empregadas. Neste trabalho foram exploradas e elucidadas as propriedades dos materiais a base de cério em absorver luz UV, devido às transições 4f-5d dos íons Ce3+ e/ou às transições entre banda de condução e banda de valência. As amostras foram analisadas por espectroscopia de absorção no UV-Vis e na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X (XRD), difração de elétrons, susceptibilidade magnética (MS), microscopia eletrônica de varredura (SEM), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de reflectância difusa (DRS), atividade fotocatalítica (AF) e ressonância paramagnética de elétrons (EPR). As excelentes propriedades morfológicas, ópticas e fotocatalíticas indicam a possível aplicação dos materiais à base de cério, foco de investigação do presente trabalho, como filtros solares em proteção cosmetológica (cremes, shampoos, sprays etc) ou de materiais (tintas, vernizes, vidros e outros). / Light and oxygen induce degradation reactions (photo-oxidation) that modify the physical and chemical properties of the matter. The damaging UV radiation is responsible for the discoloration of dyes and pigments, weathering, yellowing of plastics, loss of gloss and mechanical properties (cracking), sunburnt skin and other problems associated to UV light. UV absorbers or UV filters have been used in order to reduce these damaging effects and achieve an adequate conservation of the properties of the materials. In front of this problem, cerium based nanomaterials are promising inorganic UV absorbers for the substitution of zinc and titanium oxide, once it presents high UV absorptivity, a lower refraction index than TiO2 and ZnO, and a higher chemical inertia (and thus a lower photocatalytic activity). Nanostructured cerium phosphates (CePO4) were prepared by Pechini, hydrothermal and reverse microemulsion synthesis, and some parameters (calcinations temperature and reactants rate) employed in each synthesis were investigated. Cerium metal oxide systems synthesized by sol-gel (non-alcooxide) and applied as powder and thin films materials were investigated too. The methodology of the synthesis were chosen aiming ideal morphology and particles size. In this work we explored and elucidated the properties of UV absorber cerium based nanomaterials , due to 4f-5d transitions of Ce3+ ions, charge transference of Ce4+ and, a little portion is due to the contribution of valence and conduction band. The samples were characterized by UV-Vis absorption spectroscopy , Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), electron diffraction, magnetic susceptibility (MS), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), diffuse reflectance spectroscopy (DRS), photocatalytic activity (PA) and electron paramagnetic resonance (EPR). The excellent morphological, optical and photocatalytic properties indicate the possible application of cerium based materials in solar protection for cosmetics (creams, shampoos, sprays etc.) or materials (paints, varnishes, glass and others).

Este trabalho teve como objetivo o estudo de desempenho e a avaliação de custos econômicos do processo de desinfecção por radiação UV para efluente de lagoas de estabilização facultativas pós- tratado em alagado construído e para outros efluentes com características similares. O trabalho experimental consistiu de ensaios de desinfecção utilizando reator de desinfecção por radiação UV em batelada. Na pesquisa foram avaliadas as principais variáveis que interferem no rendimento e nos custos dos processos, de forma a adequar o par CT (concentração de desinfetante e tempo de contato) atendendo ao padrão ambiental microbiológico de 1.000 coliformes termotolerantes/100 mL, definido para corpos aquáticos enquadrados na classe 2 estabelecida pela Resolução 357/2005 CONAMA, uma vez que a maioria dos corpos receptores do Brasil estão enquadrados nessa classe. A avaliação econômica definiu custos unitários de implantação e de operação e manutenção do processo de desinfecção UV para um período de 20 anos, considerando valores pontuais e anuais de forma a se verificar o custo total a valor presente. Os dados obtidos indicaram que o efluente final das unidades de tratamento avaliadas apresentaram valores de turbidez, absorvância a 254 nm e ferro total superiores aos usuais recomendados para desinfecção UV, no entanto, não comprometendo a desinfecção. Por outro lado, a concentração de SS foi baixa e com diâmetro de partículas de pequenas dimensões. As várias combinações testadas (doses x altura de lâmina líquida- ALL) sugerem, para atendimento ao padrão microbiológico, doses de 8 Wh/\'M POT.3\' e ALL de 6 cm. A concentração remanescente dos indicadores microbiológicos testados mostrou ordem decrescente de inativação de Clostridium perfringens para coliformes totais e Escherichia coli. A análise da fotorreativação e da ausência de luz no recrescimento dos microrganismos indicadores (coliformes totais e Esherichia coli) foi mais perceptível na ausência de luz. Os custos de implantação das unidades de desinfecção UV projetadas nesta pesquisa foram significativamente menores que os dos modelos industriais comparados. Os custos de operação e manutenção para a desinfecção com radiação UV também foram baixos e equivalem a outros desinfetantes. Os custos médios globais obtidos variam de 14,3 a 20,5 R$/habitante, para garantir a desinfecção do esgoto por radiação UV durante 20 anos. / This work studied UV disinfection process performance and economic costs for facultative stabilization ponds effluent pos treated in constructed wetland and another effluents with similar characteristic. The experimental work consisted of batch disinfection tests using UV reactor, evaluating variables that may affect performance and process costs in order to adjust CT (disinfectant concentration and contact time) according to microbiological environmental standard of 1000/100 mL, set for class 2 water bodies established by 357/2005 CONAMA Resolution. Economic evaluation defined unit costs of deployment and operation and maintenance of the UV disinfection process for 20 years, considering point estimates and annual reports, in order to check total cost to present value. The final effluent from treatment units evaluated had values of turbidity, 254 nm absorbance and total iron above usual recommended for UV disinfection, however, not compromising disinfection process. On the other hand, SS concentration was low and particle size was of small diameter. Various combinations of dose x water height tested suggest, to attend microbiological standards, doses 8 wh/m³ and 6 cm water height. The remaining concentration of microbiological indicators showed descending order of inactivation from Clostridium perfringens to total coliforms and Escherichia coli. Photoreactivation and light absence regrowth of total coliforms and Esherichia coli was more noticeable in darkness. Building costs of UV disinfection units designed were significantly lower than those of industrial models compared. Operation and maintenance costs for UV radiation disinfection were also low and equivalent with other disinfectants. Average total costs obtained vary from R$ 14.3 to R$ 20.5/capita, to ensure UV radiation disinfection life time of 20 years.

A radiação solar, composta por radiação ultravioleta (UV), visível (Vis) e infravermelho, é responsável por acelerar os processos de alteração de cor e do conteúdo proteico da fibra capilar. Visando contornar este problema, este trabalho propõe a incorporação do flavonoide quercetina, de reconhecida atividade antioxidante, em uma nanoemulsão catiônica de aplicação capilar. Para tanto, foram desenvolvidas formulações contendo quercetina a 0,5% (p/p) pelo método de baixa energia sub-PIT. A formulação de menor índice de polidispersão (IPD) foi selecionada e submetida à Avaliação de Estabilidade Normal. Neste ensaio, a nanoemulsão foi armazenada em diferentes condições de temperatura por 90 dias, sendo analisados: características organolépticas, valor de pH, atividade antioxidante, conteúdo de quercetina, diâmetro médio de gotícula e potencial zeta. A fotoestabilidade da nanoemulsão envolveu a determinação do perfil de absorção e da sua atividade antioxidante após períodos de exposição à radiação UV/Vis. Posteriormente, a nanoemulsão foi caracterizada quanto aos seguintes parâmetros: eficiência de encapsulamento, perfil reológico, morfologia das gotículas por Microscopia Eletrônica de Transmissão Criogênica e Microscopia de Força Atômica (AFM). A possível interação entre a quercetina e os demais tensoativos presentes na nanoemulsão foi avaliada por Microscopia Confocal de Fluorescência e Análise térmica. A segurança da nanoemulsão foi determinada pelo método in vitro HET-CAM e por biocompatibilidade cutânea, em voluntários. A eficácia da nanoemulsão catiônica na fotoproteção das características da fibra capilar descolorida tratada com tintura cores loiro (12.0) ou ruivo (6.66) foi determinada avaliando-se os parâmetros cor, tração à ruptura, penteabilidade, fricção, perda proteica, morfologia das cutículas e nível de melanina radical por Espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR), sendo calculado o Fator de Proteção Radicalar (FPR). As mechas de cabelo tingidas foram expostas à radiação UV/Vis artificial (500 W/m2) por até 180 h, sendo os parâmetros analisados antes e após o período de exposição. A nanoemulsão selecionada pelo reduzido IPD apresentava diâmetro médio de gotícula e potencial zeta iguais a 24,97±0,30 nm e 19,6±2,19 mV, respectivamente. Na Avaliação de Estabilidade Normal, a nanoemulsão armazenada a 45,0±2,0° C apresentou alterações significativas de todos os parâmetros avaliados, exceto potencial zeta, sendo que a elevação do diâmetro médio de gotícula acarretou em perda da transparência. A oxidação da quercetina e a instabilidade do tipo Ostwald ripening (ω3) foram as responsáveis pelas modificações observadas. No armazenamento a 5,0±2,0° C, a nanoemulsão manteve todos os parâmetros inalterados, mas a 25±2,0° C houve elevação discreta do diâmetro médio de gotícula, sem perda da funcionalidade. A nanoemulsão apresentou elevada fotoestabilidade, sem alteração da atividade antioxidante após exposição ao UV/Vis. A caracterização da nanoemulsão mostrou que a eficiência de encapsulamento foi de 99,8%, no mínimo, a formulação apresentou típico comportamento newtoniano e as gotículas apresentavam formato esférico. As imagens obtidas por Microscopia Confocal de Fluorescência e o ensaio de Análise térmica mostraram que a quercetina se encontra dentro das gotícula atuando, também, como co-tensoativo, por interagir com os tensoativos, além de exercer sua função antioxidante. A nanoemulsão foi classificada como levemente irritante (método HET-CAM), sendo esse baixo potencial de irritação corroborado pelo teste de biocompatibilidade cutânea. Na avaliação de eficácia, observou-se que a nanoemulsão protegeu a cor total (dE*) do cabelo tingido de loiro em 54%, e elevou a alteração da cor do cabelo tingido de ruivo em 47% (t = 180 h) em comparação à mecha controle. Além disso, a nanoemulsão melhorou a penteabilidade e reduziu os coeficientes de fricção. A radiação UV/Vis provocou elevada perda proteica e redução da espessura das cutículas em aproximadamente 50%. Concluiu-se, pelos resultados obtidos, que as moléculas que compoem a tintura capilar, principalmente os pigmentos mais escuros, atuaram como filtros solares, pois elas protegeram as estruturas proteicas da fibra. A nanoemulsão apresentou FPR igual a 3,31 e 4,14, para as mechas tingidas de loiro e ruivo, respectivamente. O FPR indica a capacidade de uma formulação em reduzir o nível de radicais livres formados por indução da radiação UV/Vis, um dos fatores que induzem alterações na fibra capilar tingida. Assim, considerando que a radiação UV/Vis atua tanto por mecanismos diretos quanto indiretos, e que alterações significativas de cor foram observadas mesmo quando o nível de radicais livres foi reduzido pela ação da quercetina, deve ser incorporada à formulação fotoprotetora capilar filtros solares associados a antioxidantes nanoestruturados. Tais filtros devem ficar aderidos à cutícula, de modo a protegê-la da degradação proteica e reduzir a entrada de radiação para o interior da fibra capilar, local onde os antioxidantes nanoestruturados devem atuar como uma segunda linha de defesa. / The solar radiation, comprising ultraviolet (UV), visible (VIS) and infrared, is responsible for accelerating color and protein content changes in the hair fiber. In order to avoid this problem, this work proposes the incorporation of the flavonoid quercetin, a recognized antioxidant molecule, in a cationic nanoemulsion for hair application. For this, formulations containing quercetin 0.5% (w/w) were developed by the low-energy sub-PIT method. The formulation with a lower polydispersity index (PDI), which had HLB value (Hydrophilic-Lipophilic Balance) equal to 12.5 was selected and subjected to the Normal Stability Test. In this assay, the nanoemulsion was stored under different temperature conditions for 90 days, and the following parameters were analyzed: organoleptic properties, pH, antioxidant activity, quercetin content, average droplet diameter and zeta potential. The photostability of the nanoemulsion involved the determination of the absorption profile and its antioxidant activity after periods of exposure to UV/Vis radiation. Subsequently, the nanoemulsion was characterized according to the following parameters: encapsulation efficiency, rheological profile, morphology of the droplets by Cryogenic Transmission Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy (AFM). The possible interaction between quercetin and other surfactants present in the nanoemulsion was evaluated by Confocal Fluorescence Microscopy and thermal analysis. The safety of the nanoemulsion was assessed by the in vitro HET-CAM method and by cutaneous biocompatibility in volunteers. The photoprotection effectiveness of the bioactive cationic nanoemulsion was evaluated in blond (color 12.0) and auburn (color 6.66) dyed hair fibers by assessing the parameters: color, tensile break, combing, friction, protein loss, morphology of cuticles and level of melanin radical by Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy (EPR). The Radical Hair Protection Factor (RHF) was calculated. Dyed hair tresses were exposed to UV/Vis artificial radiation (500 W/m2) for 180 h. The parameters were analyzed before and after the exposure period. The nanoemulsion selected due to its reduced PDI had an average droplet diameter and zeta potential equal to 24.97±0.30 nm and 19.6±2.19 mV, respectively. In the Normal Stability Test, the nanoemulsion stored at 45.0 ± 2.0º C showed significant changes in all parameters except zeta potential, and the increase in the average droplet diameter resulted in the loss of transparency. Oxidation of quercetin and Ostwald ripening instability (ω3) were responsible for the changes. At 5.0 ± 2.0º C, the nanoemulsion kept all parameters unchanged, but at 25.0±2.0º C there was a slight increase in the average droplet diameter without loss of functionality. The nanoemulsion showed high photostability since antioxidant activity was not altered after UV/Vis exposure. The characterization of the nanoemulsion showed that the encapsulation efficiency was 99.8% at least, the formulation showed typical Newtonian behavior and droplets were spherical. The images obtained by Confocal Fluorescence Microscopy and thermal analysis showed that quercetin was within the droplet acting, also, as a cosurfactant, due to the interaction with the surfactants. The nanoemulsion was classified as slightly irritating (HET-CAM method), and this low irritation potential was supported by the cutaneous biocompatibility assay. The photoprotective effectiveness evaluation showed that the nanoemulsion protected the total color (dE*) of blond dyed hair in 54%, but raised the color change of auburn dyed hair in 47% (t = 180 h). In addition, the nanoemulsion improved combability and reduced coefficients of friction. UV/Vis radiation caused high protein loss and reduced cuticle thickness by approximately 50%. It was concluded that the molecules that compose hair dye, especially the darker pigments, acted as sun filters because they protected the protein structures of the hair fiber. The nanoemulsion showed RHF equal to 3.31 and 4.14 for blond and auburn dyed hair, respectively. The RHF indicates the ability of a formulation to reduce the level of free radicals formed by UV/Vis induction, one of the factors that induce changes in the dyed hair fibers. Thus, considering that the UV/Vis radiation acts by direct and indirect mechanisms and that significant changes in color were observed even when the level of free radicals has been reduced by the quercetin, chemical filters should be incorporated into hair formulations associated with nanostructured antioxidants in order to fully protect hair fiber. Such filters must be attached to the cuticle, protecting it from protein degradation and reducing the radiation input into the hair fiber, where the nanostructured antioxidants must act as a second line of defense.

A proteção de materiais com alto valor agregado contra as intempéries é de grande importância tecnológica e econômica. Atualmente, a principal defesa diante do desgaste natural destes materiais é o revestimento, seja inorgânico, orgânico ou metálico. Um revestimento pode atuar de diversas formas para proteger o material em questão, atuando como barreira física, metal de sacrifício ou proteção anódica. O desenvolvimento de revestimentos protetores de alta durabilidade e baixo custo é de suma importância para o crescimento da indústria e das cidades em todo o mundo. Diante disso, este trabalho estuda a degradação de quatro revestimentos orgânicos comerciais, de diferentes composições químicas e propriedades físicas, com o objetivo de interpretar os fenômenos que ocorrem durante os ensaios e investigar as falhas apresentadas ao longo do tempo. As análises foram realizadas com uma tinta epóxi branca, uma tinta poliuretânica branca, uma tinta alquídica branca e um verniz acrílico. Cada um dos revestimentos estudados possui um mecanismo diferente de formação do filme sobre o substrato escolhido, aço carbono, e, portanto, possui características individuais específicas. A degradação dos filmes orgânicos foi realizada com a exposição dos corpos de prova à radiação ultravioleta (UV), de forma natural e acelerada, a fim também de avaliar diferenças e o comportamento destes revestimentos As amostras em exposição natural permaneceram durante um ano em contato com radiações solares, umidade, chuva e variações de temperatura. Já as amostras em exposição acelerada foram ensaiadas em uma câmara de intempéries aceleradas de UV por até 2000 horas. A degradação dos filmes foi acompanhada durante todos os ensaios e analisada por diferentes técnicas de caracterização, tais como: DSC, FTIR, MEV, EDS, FRX, microscopia óptica, espectrofotometria de cor; ensaios mecânicos de impacto, flexibilidade, aderência, rugosidade, além de medições periódicas de espessura. Paralelamente, exposições prolongadas em câmara úmida e névoa salina foram realizadas como parâmetro de comparação. Os resultados demonstram que a tinta poliuretânica sofre menores variações de cor e brilho, após os ensaios de degradação e que o verniz acrílico é o mais afetado na maioria dos casos. A tinta alquídica sofreu alterações significativas em névoa salina, entretanto, teve melhoras em suas propriedades mecânicas após as exposições ao UV. Quanto à comparação entre o ensaio de degradação natural e o artificial, conclui-se que cada ensaio interfere de diferentes maneiras nas propriedades dos revestimentos. / The protection of materials with high added value against the weather has great technological and economic significance. Currently, the main defense against the natural wear of these materials is the coating, whether inorganic, organic or metallic. A coating can act in various ways to protect the material in question, acting as a physical barrier, sacrificial metal or anodic protection. The development of protective coatings of high durability and low cost is very important for the growth of industry and cities around the world. Therefore, in this work are studied the degradation of four organic coatings, with different chemical compositions and physical properties, in order to interpret the phenomena that occur during the tests and to investigate the failures presented over time. The analyses were performed with a white epoxy paint, a white polyurethane paint, a white alkyd paint and an acrylic lacquer. Each one of the studied coatings has a different mechanism of film formation on the chosen substrate, carbon steel, and therefore has specific individual characteristics. The degradation of the organic films was carried out by exposing the specimens to ultraviolet (UV) radiation, in a natural and accelerated way, in order to clarify their differences and establish comparisons. The samples in natural exposure remained for a year outside, in contact with solar radiation, humidity, rainfall and temperature variations The accelerated exposure samples were tested in a chamber of accelerated UV for up to 2000 hours. The films degradation were monitored during all the tests and analysed by different characterization techniques, such as: DSC, FTIR, SEM, EDS, FRX, optical microscopy, color spectrophotometry; mechanical impact tests, flexibility, adhesion, roughness, in addition to periodic thickness measurements. At the same time, prolonged exposures in humidity chamber and salt spray were performed as a parameter of comparison. The results demonstrate that the polyurethane paint undergoes smaller variations of its properties after the tests and that the acrylic varnish is the most affected in most cases. About the comparison between the natural and the artificial degradation test, it is concluded that each test interferes in different ways in the properties of the coatings.

As diferentes intensidades de luz ou até mesmo a sua qualidade podem desempenhar um papel importante em algumas das principais vias metabólicas envolvidas na síntese de compostos bioativos. A radiação ultravioleta B (UV-B), além de influenciar mudanças no DNA, na atividade fotossintética e no crescimento das plantas, pode induzir a síntese e o acúmulo de metabólitos secundários. Assim, para investigar a efetividade da radiação UV-B suplementar na pós-colheita, cáqui (Diospyros kaki) e goiaba (Psidium guajava) foram submetidos a 48 horas de tratamento e posteriormente analisados em relação ao seu conteúdo de carotenoides. O acúmulo de carotenoides ocorreu de forma significativa para ambas as frutas, porém em momentos diferentes. A fim de entender os efeitos exercidos pela radiação UV-B suplementar em alimentos fontes de outros compostos bioativos, maçãs (Malus domestica) foram submetidas a 36 horas de tratamento e acompanhadas por 21 dias de armazenamento. Os parâmetros de qualidade durante o armazenamento das frutas não foram influenciados pela radiação UV-B, ocorrendo apenas perda de firmeza e de peso em todas as frutas As diferentes classes de compostos fenólicos identificados e quantificados por HPLC-MS apresentaram comportamentos diversos após o tratamento. Ácidos hidroxicinâmicos e antocianinas foram positivamente afetados pela suplementação de radiação UV-B. Para avaliar os efeitos da radiação UV-B suplementar sobre os compostos bioativos durante a pré-colheita de alimentos, alfaces verdes e roxas (Lactuca sativa) foram submetidas a 1 hora de tratamento por dia durante duas semanas. O conteúdo de carotenoides nas alfaces verdes e de compostos fenólicos nas alfaces roxas foi significativamente maior após o tratamento com radiação suplementar. Neste contexto, a radiação UV-B pode ser considerada uma tecnologia promissora no que diz respeito à modulação de compostos bioativos em alimentos, tanto durante o cultivo quanto após a colheita. / Different light intensities or even their quality may play an important role in some of the major metabolic pathways involved in the synthesis of bioactive compounds. In addition to influencing changes in DNA, photosynthetic activity and plant growth, ultraviolet B radiation (UV-B) may induce the synthesis and accumulation of secondary metabolites. Therefore, to investigate the effectiveness of post-harvest UV-B radiation, kaki (Diospyros kaki) and guava (Psidium guajava) were submitted to 48 hours of treatment and then analyzed for their carotenoid content. The accumulation of carotenoids occurred in a significant way for both fruits, but at different times. In order to understand the effects exerted by supplemental UV-B radiation on food sources of other bioactive compounds, apples (Malus domestica) were subjected to 36 hours of treatment and accompanied by 21 days of storage. The quality parameters during fruit storage were not influenced by UV-B radiation, with only loss of firmness and weight occurring in all fruits. The different classes of phenolic compounds identified and quantified by HPLC-MS showed different behavior after treatment. Hydroxycinnamic acids and anthocyanins were positively affected by the supplementation of UV-B radiation. To evaluate the effects of supplemental UV-B radiation on bioactive compounds during food cultivation, green and red lettuces (Lactuca sativa) were subjected to 1 hour of treatment per day for two weeks. The carotenoid content in green lettuce and phenolic compounds in red lettuce was significantly higher after treatment with supplementary radiation. In this context, UV-B radiation can be considered a promising technology for the modulation of bioactive compounds in food, both during and after harvest.