Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Desportos, Programa de Pós-graduação em Educação Física, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T21:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293189.pdf: 1744133 bytes, checksum: f7f77a6d86f30d1eb6c52f839f229b38 (MD5) / Indivíduos que sofrem de depressão frequentemente apresentam uma hiperatividade no eixo hipotálamo-pituitária-adrenal resultando em concentrações elevadas de cortisol sanguíneo. Um dos principais sintomas dessa condição é a anedonia. Há evidências que o treinamento físico pode ser utilizado como tratamento para desordens depressivas. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de um protocolo de treinamento aeróbio no comportamento depressivo, anedonia, induzida pela administração repetida de dexametasona. O estudo foi realizado com ratos adultos Wistar machos divididos em quatro grupos: controle (C), exercício (E), dexametasona (D) e dexametasona + exercício (DE). O treinamento físico consistiu de nado (1 h/dia, 5 dias/semana) por três semanas, com sobrecarga correspondente a 5% da massa corporal (esta intensidade é correspondente a 70% da máxima fase estável de lactato, portanto, exercício físico aeróbio). Os animais receberam injeções diárias e subcutâneas de dexametasona (D/DE; 1,5mg / Kg) ou salina (C/E). Foi realizado em paralelo, como controle, um experimento com antidepressivo clássico, fluoxetina, no qual os animais foram divididos em 2 grupos, fluoxetina (F) (10mg / Kg via gavagem) e dexametasona + fluoxetina (DF) (10mg / Kg de fluoxetina via gavagem 1,5mg / Kg de dexametasona via administração subcutânea). Os animais tratados com dexametasona caracterizaram-se pela redução na massa corporal, nas concentrações de corticosterona no sangue, na síntese de colesterol e na massa das glândulas adrenais, bem como, demonstraram anedonia, medida comportamental avaliada através do teste de preferência pela sacarose. Adicionalmente, foi observado no hipocampo destes animais oxidação do DNA, aumento no conteúdo e na expressão de BDNF, acompanhado este por um aumento no mRNA da citocina IL-10. O protocolo de treinamento previniu estas alterações de forma similar ao antidepressivo fluoxetina, provavelmente por um mecanismo que envolve o aumento nas concentrações de testosterona. Estes dados apontam que o treinamento físico pode ser uma importante ferramenta para a prevenção e tratamento de desordens depressivas. Palavras-chave: Treinamento físico; teste de preferência a sacarose; dexametasona; BDNF; testosterona; IL-10 elevada.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-11T17:18:57Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1845175 bytes, checksum: 81666d114b976fa74a0143514c789a59 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-11T17:18:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1845175 bytes, checksum: 81666d114b976fa74a0143514c789a59 (MD5) Previous issue date: 2005-05-24 / Em plantas, a energia luminosa é transformada em energia química na forma de carboidratos, os quais são alocados entre os diferentes tecidos vegetais através do floema. Durante este processo, a sacarose, principal carboidrato transportado em plantas superiores, é “carregada” e “descarregada” no floema com o auxílio de transportadores localizados na membrana plasmática. A proteína SBP (“sucrose binding protein”) foi inicialmente identificada pela sua capacidade em ligar a sacarose e, pelo menos, dois homólogos da proteína, SBP1 e SBP2, têm sido descritos em soja. Neste trabalho, nós analisamos a função de SBP2 em plantas transgênicas de tabaco expressando o cDNA na orientação antisenso e caracterizamos os cis-elementos presentes no promotor que controlam a expressão espacial do gene SBP. Plantas anti- senso na geração T2 apresentaram crescimento e desenvolvimento reduzidos. Este fenótipo, característico de plantas com inibição do transporte de sacarose a longa distância, foi associado a alterações fisiológicas e metabólicas ocorridas, principalmente, na fase vegetativa do desenvolvimento. As plantas apresentaram reduzida fotossíntese e alteração no particionamento de carboidratos, com preferência para o acúmulo de amido nas folhas em detrimento à síntese de sacarose. Nossos dados suportam a hipótese que SBP provavelmente atua no transporte de sacarose a longa distancia no floema, alterando a expressão ou a atividade de proteínas envolvidas em sistemas alternativos de transporte de carboidratos, já que a manipulação dos níveis de SBP também alterou a atividade da invertase e da sintase da sacarose. Consistente com o papel da proteína no transporte de sacarose, um fragmento de 2 kb do promotor de SBP2 dirigiu a expressão do gene repórter de β- glicuronidase (GUS) para as células do floema de folhas, caules e raízes. A caracterização dos cis-elementos presentes no promotor de SBP2 foi realizada por deleções sucessivas na região 5’ e por deleções internas. A deleção da seqüência de - 2000 a -703 causou o acúmulo de GUS em todos os tecidos de folhas, caule e raízes analisados, indicando a presença de cis-elementos que reprimem a atividade do promotor em tecidos, que não o floema, a jusante da posição -703 pb. Deleções sucessivas até a posição -92 indicaram que a atividade tecido-específica do promotor é coordenada pela interação complexa entre elementos negativos e positivos. De fato, elementos negativos fortes foram identificados na seqüência delimitada pelas posições -495 e -370, os quais foram confirmados por experimentos de ganho de função, e também, entre -243 e -193. Foi identificada também uma região silenciadora do meristema radicular na região entre -136 e -92. Uma seqüência curta de 92pb a partir do códon de iniciação de tradução foi capaz de manter altos níveis de expressão basal em todos os tecidos analisados e, portanto, provavelmente representa um promotor eucariótico mínimo em plantas. / The plants are autotrophic organisms with specialized organs that transform the sun light energy in chemical energy as organic compounds, the carbohydrates, which are transported in part to the other organs by phloem. In plants, sucrose is the major transported form of photoassimilated carbon and its translocation involves loading and unloading of the phloem by membrane specific transporters. A sucrose binding protein, SBP, was initially identified by its capacity to bind sucrose and, at least, two SBP homologues, SBP1 and SBP2, have been described in soybean. Here, we analyzed the SBP2 homologue function in tobacco transgenic plants expressing the cDNA in the antisense orientation and characterized the cis-acting elements involved in spatial regulation of the SBP2 promoter. Typical phenotypes of an inhibition of long distance sucrose translocation were observed in the antisense T2 transgenic lines. In general, the growth and development of the transgenic lines was retarded when compared with control plants. This growth-related phenotype was associated with physiological and metabolic alterations during the early plant development. The photosynthetic rate was decreased and the leaf starch content was higher in antisense lines in comparison with control plants. Our data support the hypothesis that SBP may have a regulatory role in phloem sucrose transport by regulating the expression or activity of alternative carbohydrate uptake systems, since the manipulation of the level of the SBP homologue also altered invertase activity and sucrose synthase activity. Consistent with the involvement of SBP in long-distance sucrose transport, the SBP promoter directed the expression of the β-glucuronidase (GUS) reporter gene with high specificity to phloem of leaves, stems and roots of the transgenic tobacco plants. In order to identify potential cis-regulatory elements controlling the spatial expression of SBP promoter, we performed 5’ and internal deletion promoter analyses in transgenic tobacco. The repression of the SBP2 promoter activity in all other tissues of root, stem and leaf is alleviated by deletion of sequences upstream of -703. This indicates that the phloem-specific expression of SBP2 promoter is contributed by tissue-specific silencers in distal sequences as well as phloem-specific elements within proximal sequences of SBP2 promoter. Further deletions of 5’ flanking sequences indicate that SBP2 promoter activity and tissue-specificity is coordinated by negative and positive combinatorial modules that interact to each other in a complex way. Strong negative elements were found in sequences delimited by positions -495 to -370, which were further confirmed by gain-of-function experiments and also between positions -243 and -193. In addition, a root meristem-specific silencer was identified within the region between -136 and -92. A short sequence, spanning from -92 to the start codon, was able to maintain high level of basal expression and may represent a potential eukaryotic minimal promoter. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-18T12:31:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1236120 bytes, checksum: 961eee1ac0d9bc2a54b4d3caf9ea9317 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T12:31:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1236120 bytes, checksum: 961eee1ac0d9bc2a54b4d3caf9ea9317 (MD5) Previous issue date: 2005-08-02 / A importância relativa da sacarose na osmorregulação das células- guarda (CG) bem como o papel fisiológico da sintase da sacarose (SuSy) em folhas permanece pouco entendido. Neste trabalho, foram investigadas estas questões via análises dos efeitos da modulação da atividade sacarolítica em CG e, conjuntamente, com uma caracterização fenotípica dos efeitos da redução da expressão do gene da SuSy em plantas transgênicas. Análises de trocas gasosas e de parâmetros biométricos em plantas de batata (Solanum tuberosum L. Désirée) transgênicas antisenso da isoforma SuSy 3, sob controle do promotor constitutivo CaMV 35S, e plantas com superexpressão do gene de invetase de levedura sob controle do promotor S1Δ4, específico de CG, foram investigadas. Por um lado, observou-se redução da condutância estomática (g s ) e uma ligeira redução na taxa da assimilação líquida de CO 2 (A) com a redução na atividade sacarolítica em CG (i.e., plantas SuSy 3 antisenso); o fenótipo oposto foi observado nas plantas transgênicas com aumento da atividade sacarolítica especificamente em CG (i.e., plantas com superexpressão da invertase). Os aumentos em A nas plantas com superexpressão da invertase pôde ser explicado como resultante de menores limitações estomáticas à fotossíntese, em relação aos das plantas-controle. Entretanto, as mudanças em A não foram relacionadas com alterações nas taxas máximas de assimilação do CO 2 derivadas de curvas A/C i daqueles genótipos. A redução moderada em A nas plantas SuSy 3 antisenso foi acompanhada por incrementos na área foliar e massa seca da parte aérea, o quê, provavelmente, poderia estar relacionada com a redução na densidade dos tubérculos. Ainda, plantas SuSy 3 antisenso apresentaram aumentos na atividade da sintase da sacarose-fosfato (SPS) e pirofosforilase da ADP-glicose (AGPase), e um decréscimo na atividade da SuSy e invertases ácidas, refletindo em aumentos nos teores de sacarose e amido nas folhas. Os aumentos nas atividades da SPS e da AGPase podem estar ligados à redução no teores de ortofosfato inorgânico. Não foram observads mudanças significativas na composição da parede celular do limbo foliar. Por outro lado, nas plantas com superexpressão da invertase, nenhuma das mudanças nas atividades enzimáticas e nos níveis de açúcares analisados foi observada. Ressalta-se um incremento nos teores do ácido 3-fosfoglicérico e hexoses-P. Analisando-se em conjunto, estes resultados suportam a hipótese de que mudanças em g s foram principalmente devido a mudanças no metabolismo de sacarose, exclusivamente em CG. Não se obteve evidências, neste trabalho, de que a SuSy 3 possa estar envolvida significativamente na síntese de parede celular nas folhas. / The relative importance of sucrose in guard-cell (GC) osmoregulation as well as the physiological role of sucrose synthase (SuSy) in leaves is still not understood. In this work, these questions were addressed by analyzing the effects of modulation of sucrolitic activities in GC, in addition to phenotypically characterizing the effects of its gene expression downregulation in transgenic plants. Detailed analysis of gas exchange and growth parameters of antisense potato plant (Solanum tuberosum L. cv. Désirée) for isoform 3 of SuSy (SuSy 3), under the control of 35S promoter, and sense potato plants expressing yeast invertase under the control of the S1Δ4, GC-specific promoter, were performed. Stomatal conductance (g s ) decreased to a greater extent than the net CO 2 assimilation rate (A) in transgenic plants with reduction in sucrolitic activity in GC (i.e., SuSy 3 antisense plants); an opposite phenotype was found in transgenic plants with increased sucrolitic activity exclusively in GC (i.e., sense invertase plants). The increase in A in sense invertase plants could be explained as a result of smaller stomatal restrictions to photosynthesis than in control plants. However, changes in A were not followed by changes in maximal net carbon assimilation rates, as obtained from A/C i curves. The moderate decrease in A in SuSy 3 antisense plants was accompanied by an increase in leaf both area and dry weight of leaves and stem, which probably could be linked to a reduction in total tuber density. Leaves from SuSy 3 antisense plants showed increases in sucrose-phosphate synthase (SPS) and ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPase), and decreases in SuSy and acid invertases activities. The enzymatic changes led to increases in leaf sucrose and starch levels. The increase in SPS and AGPase activities could be linked to a reduction in inorganic orthophosphate content. There were no significant changes in both cellulose levels and cell-wall composition. None of these changes in plants expressing yeast invertase were found, but a significant increase in phosphoglyceric acid and hexoses-P contents was observed. Taken together, these results support the hypothesis that changes in g s is due mainly to changes in sucrose metabolism exclusively in GC; also, no evidence for an important role of SuSy 3 isoform in cell-wall synthesis in leaves could be herein found. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-25T16:24:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 534761 bytes, checksum: baa53c3174a640ec43a6df6f5cf7ed03 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-25T16:24:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 534761 bytes, checksum: baa53c3174a640ec43a6df6f5cf7ed03 (MD5) Previous issue date: 2015-09-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As abelhas possuem variados mecanismos de comunicação para indicar a localização do alimento. Como fontes alimentares são recursos limitados, é necessário utilizar estratégias de forrageamento e de competição para se obter estes recursos. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de analisar as estratégias de forrageamento da abelha sem ferrão Melipona quadrifasciata, tendo como foco a competição intraespecífica. Para tal, verificamos se houve diferença entre o comportamento demonstrado pelas forrageiras em dois tipos diferentes de fontes alimentares energéticas artificiais com disponibilidades alimentares distintas e para duas concentrações distintas de açúcar. As colônias foram testadas individualizadas para se observar o recrutamento efetuado para a coleta do recurso. Posteriormente, as colônias foram testadas agrupadas, para avaliar a influência da qualidade e/ou quantidade de alimento na ocorrência de comportamentos agonísticos entre as operárias. Estes comportamentos e o número de forrageiras coletando alimento na fonte também foram contados. Foram encontradas diferenças significativas no modo de forrageio, na quantidade de abelhas forrageando e na defesa da fonte alimentar. Verificamos que as abelhas empregam maior força de coleta no forrageio de recursos que apresentam maior qualidade e quantidade disponível. / Bees have many communication mechanisms to indicate food location. Since food sources are a limited resource, it is necessary to use foraging and competition strategies these resources. This study was conducted in order to analyze the foraging strategies of the stingless bee Melipona quadrifasciata, focusing on the intraspecific competition. To do so, we verified if there was difference in the behavior showed by the foragers on two different kinds of artificial energetic feeders with distinct food availability and two distinct sugar concentrations. The colonies were tested individualized, so we could observe the recruitment accomplished to the resource collecting. After this, the colonies were tested while grouped, to evaluate the influence of the quality and/or quantity of food in the showing of agonistic behavior between the workers. These behaviors and the number of foragers collecting food at the same source were also counted. We found differences in the way that the bees gather resources and in the quantity of foragers collecting food and defending the food source. We also verified that the workers devote more force on the gathering of resources that display more quality and quantity available.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-10-18T12:24:37Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 844155 bytes, checksum: 31398adf601a0185ed17f817520a630e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T12:24:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 844155 bytes, checksum: 31398adf601a0185ed17f817520a630e (MD5) Previous issue date: 2005-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A composição da dieta parece interferir na leptinemia, no metabolismo energético e na ingestão alimentar exercendo um papel fundamental na regulação do balanço energético. O presente estudo teve como objetivo investigar o efeito de dietas ricas em sacarose (DRS) e em lipídio (DRL) nas concentrações de glicose e leptina séricas em jejum e pós-prandial, na oxidação de carboidrato e de lipídio, na termogênese induzida pela dieta (TID), nas sensações de fome, saciedade e desejo prospectivo ao alimento em mulheres com peso normal e sobrepeso, bem como a interação entre as variáveis estudadas. Foram selecionadas 20 mulheres hígidas, 13 com peso normal (grupo G1) e 7 com sobrepeso (grupo G2). O protocolo de estudo foi baseado nas seguintes determinações: antropometria e composição corporal, glicose e leptina séricas, metabolismo energético, saciedade e palatabilidade das dietas. Os valores de leptina sérica de jejum e pós-prandiais foram maiores em G2, para todas as dietas (p<0,05) e, correlacionaram-se positivamente com as características antropométricas e de composição corporal (p<0,05), ligadas ao estoque de gordura corporal. Apesar de não significante, após o seguimento de DRL, a leptinemia foi bem inferior para o G1. Em uso de DRS, os níveis de glicose após 30 (p<0,01) e 60 (p<0,05) minutos da ingestão da dieta correlacionaram-se positivamente com os níveis de leptina sérica nos períodos pós-prandiais. Estes resultados podem ser explicados pela relação entre glicemia, insulina e seu papel secretagogo de leptina no tecido adiposo. As oxidações médias de carboidrato e lipídio e o gasto energético pós-prandial, entre 60 e 150 minutos após ingestão das dietas testes, foram superiores em G2. A fome e a saciedade apresentaram correlações negativa e positiva, respectivamente, com a área abaixo da curva (AAC) do gasto energético pós-prandial. Estes resultados indicam que, tanto em mulheres com peso normal quanto naquelas com sobrepeso, há interação entre ingestão e gasto energético de modo a manter o balanço energético e a prevenir ganho de peso, embora os mecanismos não estejam bem esclarecidos. A AAC do gasto energético após ingestão da dieta basal (DB) foi superior, comparada a ingestão de DRS, relacionada ao maior poder termogênico da proteína. As TIDs apresentaram correlação positiva com o conteúdo energético, carboidrato e proteína e, negativa com o lipídio ingerido nas dietas DRS e DRL. O carboidrato em si e, associado ao aumento do conteúdo energético da dieta, pode ter maior efeito positivo na TID que o lipídio. A palatabilidade, maior em DRS e DRL em relação a DB, não teve efeito direto na TID cefálica. Entretanto, não a palatabilidade per se, mas a presença dos macronutrientes, refletida pelos maiores ou menores escores de sabor e palatabilidade, parece modular a TID em suas fases cefálica e obrigatória. As sensações de fome, saciedade, cheio e desejo prospectivos aos alimentos apresentaram comportamentos diferenciados entre os grupos, confirmando a existência de maior percepção da fome e menor restrição alimentar entre mulheres com sobrepeso, bem como sua preferência por alimentos ricos em gordura. A palatabilidade da dieta apresentou correlações positiva e negativa com as sensações de fome, saciedade e de cheio (p<0,05) e G1 e G2 tiveram menores escores para fome e maiores para saciedade após DRS, comparados a DB e DRL (p>0,05), o que sugere um efeito inibitório na saciedade pelo lipídio. Quanto menor a leptinemia de jejum, maior a vontade de comer algo doce e algo gorduroso, possivelmente, pelos menores níveis em jejum terem menor efeito anorexígeno. Em suma, o presente estudo confirma a influência do perfil de macronutrientes da dieta e da composição corporal na leptinemia e no balanço energético e sugere alguns dos possíveis mecanismos envolvidos nesta regulação, seja pela dieta ou composição corporal, seja pela interação entre os fatores endócrinos, metabólicos e nutricionais estudados. / The composition of diet seems to interfere on the leptin concentration, energy metabolism, and food intake, so, it plays regulator role in the energy balance. The present study seeks to investigate the effect of high-sucrose (HSD) and high-lipid (HLD) diets on glucose and leptin concentrations in fasting and postprandial, carbohydrate and lipid oxidation and diet induced thermogenesis (DIT), hungry, satiety sensations and prospective food consumption in normal-weight and overweight women, as well as the presence of interaction between the variables studied. Twenty healthy women were selected, 13 normal-weight (G1 group) and 7 overweight (G2 group). The study protocol was based in the follow determinations: anthropometry and body composition, serum glucose and leptin level, energy metabolism, satiety, and diets palatability. The fasting and postprandial leptin values were higher in G2, for all diets (p<0,05) and, correlated positively with anthropometric characteristics and body composition, associated to the body fat storage. Although not significant, after HLD intake, the leptin concentration was lower in G1 group. The glucose concentration after 30 (p<0,01) and 60 (p<0,05) minutes of HSD intake correlated positively with leptin in the postprandial periods. These results might be explained by the relation between glucose concentration, insulin and secretagogue role of leptin in the adipose tissue. The average of carbohydrate and lipid oxidation and the postprandial energy expenditure, between 60 and 150 minutes after test diets intake, were higher in G2. The hungry and satiety showed negative and positive correlations with the area under curve (AUC) of postprandial energy expenditure. These results indicate the interaction between energy ingestion and expenditure to maintain the balance energy and to prevent weight gain, but the mechanisms are not well understood. The AUC of energy expenditure were higher after basal diet (BD), compared to HSD diet, associated to higher thermogenic property of protein. The DIT showed positive correlation with energy content, carbohydrate and protein, and negative with ingested lipid in HSD and HLD diets. The carbohydrate that per se, and, associated to energy content increase might has higher positive effect in the DIT than the lipid. The palatability, higher in HSD and HLD in relation to BD, had no direct effect on cephalic DIT. However, the macronutrient presence, rather than the palatability per se, reflected by the higher and lower taste and palatability scores, seemed to modulate the DIT in its cephalic and obligatory phases. The hungry, satiety and fullness sensations, and food prospective desire showed different behaviour between groups, confirming the existence of higher hungry perception and lower food restriction between overweight women, as well as their high fat preference. The diet palatability showed significant correlations with hungry, satiety and fullness sensations (p<0,05), and G1 and G2 groups had lower hungry and higher satiety score after HSD, compared to basal diet and HLD (p>0,05), what suggest its inhibitory effect on satiety. The lower fasting leptin concentration induced higher desire to eat something sweet and fatty, probably, by the lower leptin concentration has the lower anorexigen effect. Thus, the present study confirms the diet macronutrients profile and body composition influence the leptin concentration and energy balance, and suggests some possible mechanisms involved in this regulation, by diet or body composition or by interaction between endocrine, metabolic, and nutritional factors studied.

Em diversas instituições universitárias existem centenas ou milhares de computadores que costumam ser subutilizados. Esses computadores não apresentam toda sua capacidade processamento aproveitada, ficando em grande parte do tempo em estado ocioso ou até mesmo desligados. Frequentemente, grupos de pesquisas dessas mesmas instituições possuem aplicações que necessitam de um grande poder de processamento. A fim de suprir essa necessidade esses grupos acabam tendo de investir na aquisição de computadores de grande porte ou clusters de computadores. Muitas dessas aplicações são do tipo Bag-of-Tasks, isto é, são praticamente independentes, não havendo necessidade de comunicação entre as tarefas. Desta forma, poderiam ser executadas perfeitamente em um ambiente de grade, que pode ser construído a partir de recursos ociosos já existentes nessas instituições. Dentro deste enfoque, decidiu-se pela construção de uma grade institucional na Universidade de Caxias do Sul (UCS). Essa grade foi utilizada para a realização de simulações computacionais de materiais (clatratos de carbono e sacarose). Diversas fases hipotéticas do carbono tiveram suas propriedades calculadas por meio de simulações computacionais, em distintas aproximações. No entanto, em geral não há na literatura simulações computacionais de boa qualidade dos espectros vibracionais (Raman e de absorção no infravermelho) destas fases de carbono, o que torna essencialmente impossível sua identificação em amostras reais. A disponibilidade de melhores recursos de hardware/software e novos funcionais de troca e correlação (e a eventual inclusão de interações do tipo van der Waals), bem como a possibilidade do cálculo do espectro vibracional, constituem elementos que poderão contribuir significativamente para estabelecer uma ponte entre os resultados das simulações computacionais e resultados experimentais obtidos com amostras reais. O cálculo ab initio sistemático das propriedades físicas de diferentes fases reais e hipotéticas do carbono, poderá inclusive guiar a realização de experimentos visando a síntese das fases mais promissoras do ponto de vista de suas propriedades. Foram estudados neste trabalho os clatratos C46 e Li8C46 e a sacarose. Os clatratos são materiais com propriedades físicas de grande potencial para a realização de aplicações tecnológicas. Esses clatratos de carbono, até este trabalho, não tiveram suas rotas de síntese estabelecidas. Neste trabalho foi feita a otimização da estrutura e o cálculo do espectro vibracional dos clatratos C46 e Li8C46. A previsão dos espectros de Raman e infravermelho pode auxiliar na descoberta desses materiais. No estudo das propriedades vibracionais do clatrato Li8C46 foi observada a necessidade da revisão de resultados encontrados na literatura. Para a sacarose foram comparados os resultados de simulação computacional realizados neste trabalho com resultados experimentais já disponíveis sobre o efeito de altas pressões (até 14 GPa) sobre os modos vibracionais deste composto. Foi observado um aumento nas frequências com o aumento da pressão, para os modos associados a vibrações CH, CO e CC, conforme o esperado. Por outro lado, a banda associada ao OH não-ligado da sacarose deslocou-se para frequências mais baixas, indicando a formação de uma ligação de hidrogênio induzida por pressão. O comportamento geral do espectro de infravermelho sob pressão foi completamente reversível com a diminuição da pressão, revelando a estabilidade da sacarose até 14 GPa, em condições quase hidrostáticas. / In many universities there are hundreds or thousands of computers whose computational power is not fully utilized. These computers use to stay idle or even turned off most of the time. Often, the research groups of these institutions deal with applications that require lots of processing power. With the intent of solving this need, these groups end up buying high performance computers or computer clusters. Many of these applications are Bag-of- Tasks applications, that is, they are almost independent and have no need to communicate with each other. This makes it possible for the applications to run without problems in a computational grid. Such environment can be built using the available resources at those institutions. Within this approach it was decided to build/develop an institutional computer grid in the Universidade de Caxias do Sul (UCS). This grid has been used to run computer simulations of materials(carbon clathrate and sucrose). Various hypotetical carbon structures had their properties calculated by means of computer simulations using different approaches. However, there are no good quality simulation in literature for vibrational spectra (Raman and infrared absorbance) the computer simulations for those carbon structures, which makes their identification essentially impossible in real samples. The availability of better hardware/software resources and the new exchange-correlation functionals (and the possible inclusion of van der Waals interactions), as well as the possibility of calculating the vibrational spectra, constitute elements that may contribute significantly to establish a bridge between the results of computer simulations and the experimental results obtained from real samples. The systematic ab initio calculation of the physical properties from different real and hypotetic carbon stages may guide the execution of experiments for the synthesis of the most promissing stages from the point of view of its properties. The carbon clathrates C46 and Li8C46, along with sacarose, were subjected to study in this work. The clathrates are materials with physical properties of great potential for technologial applications. Those carbon clathrates, until this work, did not have their synthesis routes established. In the present work the structure optimization and the calculation of the C46 and Li8C46 clathrates vibrational spectrums was done. The prediction from the Raman spectrums and infrared can help in the discovery of these materials. In the study of the vibrational properties of Li8C46 clathrate, it has been observed the need to review the results found in literature. For sucrose the results of computational simulation found on this work were compared to the experimental results already available for the effect of high pressure (up to 14 GPa) on the vibrational modes. It has been observed an increase in the frequency with increasing pressure for the bands assigned to the modes CH, CO and CC, as expected. On the other hand, the band associated to the non-bonded OH from the sucrose has shifted to lower frequencies, indication the formation of a hydrogen pressured induced bond. The general behaviour of the infrared spectra under pressure was completly reversible upon pressure release, revealing the stability of sucrose up to 14 GPa, in nearly hydrostatic conditions.

O presente trabalho teve como objetivo principal a avaliação do regime operacional semicontínuo para a produção de hidrogênio e ácidos graxos voláteis, utilizando glicerol como substrato e inóculo misto. Em um teste preliminar em batelada, foi avaliado o potencial de produção de hidrogênio deste substrato, comparando com sacarose, utilizando inóculo natural e direto. Foram verificados resultados satisfatórios, com parâmetros de desempenho semelhantes e até superiores aos obtidos com sacarose, quando utilizada a inoculação direta. Sendo assim, dois reatores semi-contínuos foram operados durante 132 dias, empregando biomassa suspensa, e glicerol nas concentrações de 10 e 50 g/L. O inóculo empregado foi oriundo de reator anaeróbio, submetido a tratamento térmico. Para comparação dos resultados dos reatores semi-contínuos, outros dois reatores foram operados de forma contínua, durante 62 dias, sob as mesmas condições já descritas, exceto pela presença de meio suporte para aderência da biomassa. O tempo de detenção hidráulico testado foi 1 d em ambos os regimes operacionais propostos, sendo e o tempo de detenção celular dos reatores semi-contínuos de 1,5 d. Os indicadores de desempenho avaliados foram eficiência de conversão do substrato, volume, produtividade e rendimento de hidrogênio, bem como distribuição mássica de ácidos graxos voláteis e grau de acidificação. Também foi verificada a diversidade microbiana nos reatores semi-contínuos e contínuos. Os principais ácidos graxos formados nos reatores semicontínuos foram acético e butírico, e nos contínuos, propiônico. No início do experimento, foi verificada elevada produção de biogás e hidrogênio nos reatores semi-contínuos, com queda dos valores no decorrer do teste, sendo mais pronunciada no reator com maior concentração afluente de glicerol. Já os reatores contínuos, desde o início do teste, apresentaram baixa produção de gás, o que consequentemente resultou em baixíssimos valores de rendimento e produtividade de hidrogênio. Os reatores semi-contínuos apresentaram satisfatória produtividade volumétrica quando a menor concentração de glicerol foi empregada, alcançando o valor máximo de 2928 mL H2/L.d, e baixo rendimento, em torno de 0,1 mol H2/mol glicerol. Foi possível associar a elevada produção hidrogênio e ácidos graxos voláteis nos reatores semi-contínuos com o gênero Enterobacter. Já a baixa produção foi vinculada ao gênero Clostridium. Nos reatores contínuos, foi verificada a influência da família Veillonellaceae (Pectinatus), que são produtores de ácido propiônico. / The purpose of the present work was to evaluate the semi-continuous operational regime for production of hydrogen and volatile fatty acids, using glycerol as substrate and mixed inoculum. The hydrogen production potential from glycerol was evaluated by a preliminary batch test using natural and direct inoculum, and the results were compared with sucrose. Satisfactory hydrogen production results from glycerol were observed when direct inoculation was used, with similar and even better values when compared to sucrose. Two semi-continuous reactors were operated, during 132 days, with suspended biomass and glycerol at concentrations of 10 and 50 g/L. The inoculum was from an anaerobic reactor, submitted to thermal treatment. Two other reactors were operated continuously for 62 days as a comparison for the results of the semi-continuous reactors. The same conditions were applied, except for the presence of support medium for biomass adherence. The hydraulic detention time tested was 1 d in both operating regimes, and the semi-continuous reactors cell detention time was 1.5 d. The evaluated performance indicators were substrate conversion efficiency, volume and hydrogen yield, as well as mass distribution of volatile fatty acids and acidification degree. Microbial diversity was also evaluated in semi-continuous and continuous reactors. The main fatty acids formed were acetic and butyric in the semicontinuous, and propionic in the continuous reactors. There was a high production of biogas and hydrogen in the semi-continuous reactors at the beginning of the experiment, with rates dropping during the test, mainly in the reactor with higher affluent glycerol concentration. The continuous reactors presented low gas production from the beginning of the test, which resulted in extremely low values of hydrogen yield. The semi-continuous reactors presented satisfactory volumetric productivity when the lowest concentration of glycerol was used, reaching a maximum value of 2928 mL H2/L.d, and low yield, around 0.1 mol H2 / mol glycerol. It was possible to associate the high production of hydrogen and volatile fatty acids in the semi-continuous reactors with the genus Enterobacter. The low hydrogen production was related to the genus Clostridium. The continuous reactors were influenced by the presence of Veillonellaceae (Pectinatus) family, which are propionic acid producers.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Biologia Vegetal, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:46:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319461.pdf: 2043462 bytes, checksum: 0b71b237e30ee78d2d3aebff75a4b84e (MD5) / Abstract: Cedrela fissilis Velloso (Meliaceae) is a fast growing native tree from the Atlantic Forest economically important for its medicinal properties and for producing valuable hardwood. The objectives of this work were to study the effects of carbon sources (sucrose, glucose, fructose), glutamine, explant types (leaf node, leaf, epicotyl, cotyledonary node, cotyledon, hypocotyl, root), growth regulators (BAP and NAA), light and dark on the levels of total proteins, total soluble sugars, starch, total phenolics, flavonoids, carotenoids (content and types), chlorophylls a and b, metabolic profiles, antioxidant activity of in vitro cultured calluses, and to evaluate the morphology and hystochemistry of callus originated from the different explants type cultured on glucose. Calluses were induced on Murashige and Skoog culture medium supplemented with 0,2% Phytagel from all types of explant tested (except from leaf explant cultured on 118 mM sucrose, 2,73 mM glutamine in the light), cultured on different carbon sources (sucrose, fructose, glucose), in all combinations of BAP and NAA concentration (2,5 µM e 5 µM), in different glutamine concentration (0; 2,73 e 5,46 µM), either in light or in the dark. The manipulation of sucrose (59 mM e 118 mM) and glutamine concentration (0; 2,73 e 5,46 mM) in Murashige & Skoog, supplemented with 0,2% de Phytagel, 2,5 µM BAP and 5 µM NAA allowed the establishment of optimal callus culture condition for cotyledonary node which promoted the production of the highest levels of total proteins (59 mM sucrose and 5,46 mM glutamine), total soluble sugars (118 mM sucrose and 5,46 mM glutamine), starch (118 mM sucrose and 5,46 mM glutamine), total phenolics (118 mM sucrose and 2,73 mM de glutamine), flavonoids (118 mM sucrose and 2,73 mM glutamine), carotenoids (118 mM sucrose and 5,46 mM glutamine), chlorophylls a (59 mM sucrose and 5,46 mM de glutamine) e b (59 mM de sucrose and 5,46 mM glutamine, 118 mM sucrose and 2,73 mM glutamine) and highest percentage of DPPH free radical inhibition (118 mM sucrose and 2,73 mM de glutamine).The manipulation of carbon sources (118 mM sucrose, fructose, glucose) in combination with BAP and NAA (2,5 µM e 5 µM), in MS culture medium supplemented with 0,2% de Phytagel and 2,73 mM glutamine optimized the biosynthesis of total proteins (sucrose, 5 µM BAP and 5 µM NAA; fructose 2,5 µM de BAP and 5 µM NAA), total soluble sugars (sucrose, 2,5 µM BAP and 2,5 µM NAA), starch (sucrose, 2,5 µM BAP and 2,5 µM NAA), total phenolics (sucrose, 2,5 µM BAP and 2,5 µM NAA) , flavonoids (glucose 2,5 µM BAP and 2,5 µM NAA), carotenoids (sucrose, 5 µM BAP and 2,5 µM NAA), chlorophylls a (glucose 5 µM BAP and 2,5 µM NAA) and b (sucrose, 2,5 µM BAP and 2,5 µM NAA; glucose 5 µM BAP and 2,5 µM NAA) and the highest percentage of DPPH free radical inhibition (glucose 5 µM BAP and 5 µM NAA) in callus originated from cotyledonary nodes.The manipulation of explant types (leaf node, cotyledonar node, segments of epicotyl, leaf, cotyledon, hypocotyl, root), carbon source (118 mM sucrose, fructose, glucose), glutamine (0; 2,73 mM), light and dark promoted the biosynthesis of total proteins (sucrose, cotyledon, without glutamine, light), total soluble sugars (sucrose, cotyledon, leaf node, without glutamine, light), starch (sucrose, leaf node, without glutamine, light), total phenolics (sucrose, cotyledon, glutamine, light), flavonoids (sucrose, cotyledon, glutamine, light; fructose, leaf, without glutamine, light), carotenoids (fructose or glucose, leaf, glutamine, light), chlorophyll a (sucrose, cotyledon, glutamine, light; fructose, leaf, cotyledon, without glutamine, light; glucose, leaf, glutamine light); chlorophyll b (sucrose, cotyledon, glutamine, light; fructose, leaf, without glutamine, light; glucose, leaf, glutamine light); the percentage of DPPH free radical inhibition higher than 70% (sucrose, all explants types cultured either with or without glutamine, in light or dark, except for cotyledonary node (with glutamine, light), hypocotyls (with glutamine, light or without glutamine, dark).The carbon sources, glutamine, BAP and NAA influenced the calluses metabolic profiles determined through the UV-vis sacanning. The carbon sources, explants types and glutamine affected the types and concentrations of carotenoids produced by calluses, fructose promoted the biosynthesis of carotenoids types as beta-cryptoxantin and trans-betacryptoxantin which were not produced with sucrose or were detected in a few treatments with glucose, as demonstrated by the HPLC analysis. The AT-O, PAS e CBB tests indicated, respectivelly, the metacromatic reaction in the callus cell wall, the presence of ortocromatic granules, possibly phenolics and positive reactions for neutral polyssacarides, as cellulose. Few starch grains and rich protein organels were detected in the cytoplasm. The results obtained in this study showed that optimal callus culture conditions were established, through the manipulation of carbon sources, explant type, glutamine, light and dark, which increased the production of a range of metabolites of interest and could foster further investigation on biosynthesis, identification and optimization of the production of important compounds by the cell culture systems developed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais. / Made available in DSpace on 2012-10-22T04:36:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206049.pdf: 1351126 bytes, checksum: 5dd4c6a02efbb06e7edf5d63b752ea50 (MD5) / Agapanthus umbellatus var. minor é uma espécie ornamental muito utilizada como flor de corte devido à sua durabilidade. No entanto, o maior interesse econômico nesta espécie decorre do seu uso como forração em jardins e praças. Sua propagação é tradicionalmente efetuada através da divisão de touceiras. Porém, esta técnica apresenta uma série de desvantagens, visto que a taxa de propagação é baixa, além de possibilitar a dispersão de pragas e doenças que poderão ocorrer no viveiro de produção. Uma ferramenta que pode auxiliar no processo de produção de mudas dessa espécie e de outras que se propagam vegetativamente é a micropropagação. A metodologia convencional de micropropagação baseia-se em culturas em pequenos frascos, com número reduzido de plântulas por frasco e uso de meio de cultura geleificado (MG), o que acarreta intensa manipulação das culturas e envolve mão-de-obra especializada. Atualmente, há uma tendência em se usar biorreatores de imersão temporária (BIT) com igual ou até maior eficiência no processo de multiplicação, além de diminuir custos pela eliminação do ágar, mão-de-obra e manipulação do material. Porém, para que um sistema de micropropagação apresente resultados economicamente viáveis é preciso estudar a composição do meio de cultura em relação às concentrações de macro e micronutrientes, vitaminas, reguladores de crescimento exógenos, fonte de carbono e agentes geleificantes. Além da composição do meio de cultura, onde os explantes são mantidos, o processo de micropropagação depende dos fatores inerentes ao tecido vegetal (genéticos e fisiológicos), a qualidade e intensidade de luz, o fotoperíodo, a temperatura, a umidade e o estresse mecânico, que determinam a indução, a multiplicação e o crescimento das brotações adventícias. Tendo em vista a importância econômica e os poucos trabalhos encontrados sobre o processo de micropropagação da espécie Agapanthus, o presente trabalho objetiva avaliar a eficiência da multiplicação em massa dessa espécie. Assim, foi realizada a comparação entre o meio geleificado e biorreator de imersão temporária. Também foram avaliados os efeitos morfo-fisiológicos que os dois sistemas proporcionam e estudada a metabolização de açúcares no meio de cultura líquido, via ressonância magnética nuclear de hidrogênio.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-04-22Bitstream added on 2014-06-13T21:02:54Z : No. of bitstreams: 1 mendonca_cctn_dr_botfca.pdf: 609115 bytes, checksum: 61293a5052971a6e02dc4478d68dbc4f (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O processo de solubilização, dissolução de minerais do solo e suas interações com os processos de adsorção e dessorção de fosfato são de alta importância devido às possibilidades de otimização no processo de adubação do solo para o plantio. Alguns autores sugerem que a dissolução de ferro nos solos ocorre por redução microbiana e complexação, interferindo diretamente no processo de adsorção e dessorção do fosfato. O objetivo deste trabalho foi investigar a relação existente entre liberação de ferro, a neoformação de óxidos de ferro e adsorção e dessorção de fosfato em um Latossolo Vermelho distrófico de região Tropical Úmida. A relação foi estudada em solos sob diferentes tipos de ocupação: cana de açúcar, café, milho, reflorestamento de eucalipto e floresta natural. Amostras de solo foram coletadas nos horizontes A e B, tratadas com solução de sacarose a 3% e mantidas em repouso. O processo redox ocorreu em todas as amostras tratadas o que foi comprovado pela análise de pH onde se obteve uma acidificação do meio e posterior aumento do pH, indicando o estabelecimento de um equilíbrio químico do processo, mantendo assim o pH estável. Análises quantitativas de ferro, zinco, cobre, manganês e fósforo foram realizadas no solo natural, no solo sob tratamento e na fase líquida das amostras. A estes solos foram adicionadas duas concentrações de fosfato: 200 mg.dm3 e 400 mg.dm3 e calculadas as adsorções. A comparação dos resultados destas análises mostrou que a fixação de fósforo foi maior nos solos submetidos ao tratamento. Isto pode ser explicado pela decomposição microbiana dos compostos orgânicos, na interface com a atmosfera oxidante, que provocou a precipitação dos óxidos e hidróxidos dos metais onde os íons fosfato foram fixados pelos óxidos e hidróxidos reprecipitados. / The solubilization process, minerals dissolution and its interactions with the phosphate adsorption/desorption processes are of high importance due to the possibilities of improvement in the process of the soil manuring in the plant crops.Some authors suggest that the iron dissolution in the soils occurs by microbial reduction and complexation, interfering directly in the phosphate adsorption /desorption process.The purpose of this work was to investigate the existent connection between the iron liberation, the neoformation of iron oxides and the phosphate adsorption/ desorption in a Latossolo Vermelho Distróficoof humid tropical region.This connection was studied in soils by different crops: sugar cane, coffee, corn, reforestation with eucalyptus and natural forest. Soil's samples were collected in A and B horizon, treated with sucrose 3% solution and maintained in repose.Redox process occurred in all the treated samples, what was proved by the pH analysis, in where were obtained some acidification of the environment and subsequent pH increase, indicating the establishment of a chemical balance of the process, maintaining like this the pH stable. Quantitative analyses of iron, zinc, copper, manganese and match were accomplished in the natural soil, in the soil under treatment and in the liquid phase of the samples.Two phosphate concentrations: 200 mg.dm3 and 400 mg.dm3 were added to these soils and the adsorptions were calculated. The comparison of these analyses results shows that the phosphorous fixation was higher in the soils submitted to the treatment. This can be explained by the microbial decomposition of the organic compounds, in the interface with the oxidant atmosphere, which nettled the precipitation of the oxides and hydroxides of the metals in where the phosphate ions were fixated by oxides and hydroxides reprecipitated.