Cholera is a water-borne disease that continues to ravage resource poor communities around the world especially those in developing countries. The disease is caused by Vibrio cholerae microorganisms whose natural habitat is the aquatic ecosystem. It is believed that this microorganism prior to becoming the primary cause of cholera acquired virulence factors expressed by two separate genetic elements. These genetic elements are known as VPIФ and CTXФ were acquired in that order for known physiological reasons. However only V. cholerae in possession of the CTX genetic element are capable of causing cholera disease. At present only two serotypes are known to have the ability to cause cholera and these are V. cholerae serotypes O1 and O139. SODIS (Solar disinfection) is an extremely low cost refined technology that can be used for the disinfection of water especially in areas where there is a considerable amount of sunshine. Although this technology is a composite of various factors the underlying principle is the use of solar ultraviolet radiation (SUVR). The preliminary target of SUVR is the cytoplasmic membrane and this was confirmed by flow cytometric analysis. The consequences of leaky cytoplasmic membrane include cellular death to the microorganism as well as an increase in cholera toxin secretion. The main objective of this study was to investigate the effect of solar ultraviolet radiation on the growth of V. cholerae and on the secretion of cholera toxin and to provide supporting information for the use of SODIS in South Africa while observing the possible role that climate may play in the onset of cholera disease. The initial part of the study evaluated the culturability, biomass increase and cholera toxin secretion in both a nutrient poor and a nutrient rich media by two toxigenic and one non toxigenic strain of V. cholerae. A series of pH and temperature combinations were used to achieve this objective. The result revealed that the microorganisms survived in both media. An increase in biomass was observed for all the bacteria grown in the nutrient rich media whereas in the poor nutrient media the bacteria remained culturable but no increase in biomass was observed. Interestingly lower temperatures seemed to provide more optimal growth conditions while high temperature on most occasions favoured cholera toxin secretion, in both media.The second part of the study required the exposure of the microorganisms to SUVR. A SODIS approach was used with a few modifications. The V. cholerae strains were exposed to solar radiation during all the seasons of the year. Evaluation of the viability, the increase in biomass and the detection of cholera toxin secretion was determined after each exposure to solar radiation. The results seem to suggest that the effect of SUVR depended on the season of the year, the nature of the media, strain, solar conditions and in the duration of solar exposure, in no particular order. The secretion of cholera toxin was mainly dependent on the media used, the season of the year and on the serotype of the strain. This study represents the first report on the evaluation of SUVR for the disinfection of water under South African conditions (Pretoria area) during all seasons of the year with variations in solar radiation levels and temperature. Furthermore what actually happened to V. cholerae during solar exposure in terms of cell morphology, cell viability and secretion of cholera toxin is also reported and this can give an insight of the possible role that SUVR may play in the onset of cholera. The main recommendation emanating from this study is the sensitisation of communities worldwide about the capacity that, SUVR carries to lighten the burden of communicable water borne diseases especially, in resource limited areas through the implementation of SODIS. / Life and Consumer Sciences / M. Sc. (Life Science)

Esta tese apresenta os resultados de pesquisa sobre geração de séries sintéticas de radiação solar para estudos energéticos, realizada através do uso de modelos estocásticos e com o propósito de desenvolver método para aplicações práticas no setor elétrico. Para tanto, inicialmente foi levantado o estado da arte do tema, com revisão da literatura de séries temporais e de processos estocásticos, suas particularidades e potencialidades, complementado pela contextualização do uso de cenários no setor elétrico nacional, especialmente na operação e planejamento do sistema hidrotérmico, e por experiências internacionais na modelagem do recurso solar. A modelagem das séries utilizou dados reais de localidades do nordeste brasileiro e foi desenvolvida através do método de Box-Jenkins, realizando-se estudos de alternativas para cada uma de suas etapas. O pré-tratamento dos dados foi avaliado por três estratégias de remoção da tendência das séries e na estimativa dos coeficientes dos modelos foram comparados os métodos de Yule-Walker e dos mínimos quadrados. As análises consideraram quatro opções de modelos autorregressivos e os períodos horário, diário e mensal. O modelo autorregressivo convencional com intervalo mensal, identificado como o mais adequado para aplicação em estudos energéticos, e sua variação periódica foram implementados e avaliados com maior profundidade. Este estudo complementar considerou diferentes ordens de atraso e realizou comparações dos resultados por três métodos de cálculo do erro. O modelo desenvolvido com estrutura autorregressiva periódica de primeira ordem apresentou resultados satisfatórios e significativamente superiores aos dos demais modelos. Por fim, este modelo foi empregado na geração de séries sintéticas, criando 1.000 cenários de radiação solar mensal, posteriormente aplicados em modelo de contrato de venda de energia para avaliação de estratégias de participação em leilões, em análise de riscos de suprimento e em estimativa probabilística da receita esperada por parques geradores. / This thesis presents the results of a research on the generation of solar radiation synthetic sequences for energy studies, carried out through the use of stochastic models and with the purpose of developing a method for practical applications in the electric sector. In order to do so, the state of the art was devised through a review of the literature of time series and stochastic processes, their particularities and potentialities, complemented by the contextualization of the use of scenarios in the national electricity sector, especially in the hydrothermal system operation and planning, and international experiences in modeling the solar resource. The series modeling used real data from localities in the Brazilian Northeast and was developed through the Box-Jenkins method, carrying out alternative studies for each of its stages. The data pretreatment has been evaluated by three strategies for the series trend removal and by the methods of least squares and of Yule-Walker for the estimation of the model coefficients. The analysis considered four options of autoregressive models and hourly, daily and monthly periods. The conventional autoregressive model with monthly interval, identified as the most applications in energy studies, and its periodic variation were implemented and evaluated in greater depth. This complementary study considered different orders of delay and made comparisons of the results for three error calculation methods. The model developed with periodic autoregressive structure of first order presented results that are satisfactory and significantly superior than the other models. Finally, this model was used in the generation of synthetic series, creating 1,000 scenarios of monthly solar radiation, to be later applied in a model of power purchase agreement to evaluate strategies for auctions bidding, analysis of supply risks and probabilistic estimation of the expected revenue of power plants.

Os sistemas de integração lavoura-pecuária-floresta têm se apresentado promissores, e são apontados como alternativas mais sustentáveis de uso da terra, assim como ferramentas para mitigar as emissões de gases de efeito estufa e diminuir os efeitos que as mudanças climáticas possam gerar na produção agropecuária. Contudo, devido à complexidade desses sistemas, existem ainda muitas limitações técnicas que dificultam a otimização da produção de forragem. O componente arbóreo reduz a quantidade e qualidade da luz, modificando o microclima, e interferindo em processos morfofisiológicos das plantas essenciais para produção de biomassa. Visando entender essas modificações e gerar informações sobre acumulo de biomassa de plantas forrageiras e produção animal em ambientes sombreados, o objetivo geral com este estudo foi avaliar as alterações no microclima do sub-bosque florestal e seus efeitos sobre a produção de forragem, o desempenho animal, e as características morfofisiológicas e estruturais de gramíneas tropicais em diferentes arranjos florestais de sistemas ILPF.. A Brachiaria brizantha cv. Piatã avaliada em dois sistemas de integração lavoura-pecuária-floresta, com espaçamento entre linhas simples de árvores de eucalipto de 14 m (ILPF14) e de 22 m (ILPF22), comparados a um sistema de integração lavoura-pecuária (ILP, a pleno sol), com estratégia de rotação de culturas de 4 anos, sendo 1 ano de lavoura e 3 de pasto. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, em esquema de faixas subdivididas, com 4 repetições. Avaliou-se a produção de forragem e o desempenho novilhas nelore, durante 2 ciclo de rotação, no período de 2009 a 2016, comparando as estações de cada ano. No último ano do segundo ciclo, no período de julho de 2015 a junho de 2016, com as árvores adultas e sombreamento intenso, foram realizadas avaliações das respostas morfofisiológicas e estruturais do capim-piatã, no sub-bosque florestal, conforme a distancia das árvores, e estações do ano. / The crop-livestock-forest integrated systems have been pointed out as sustainable alternatives to land use, as well as a tool to mitigate greenhouse gases emissions and to reduce the effects that climate change can generate on agricultural production. However, due the complexity of these systems, there are still many technical limitations that hamper the optimization of forage production. The arboreal component reduces the quantity and quality of light, and modifies the microclimate, interfering in morphophysiological processes essential for biomass accumulation in forage species. The objective of this study was to evaluate the shading effect of different densities of trees on microclimate, and how their interactions influence physiological and structural characteristics of forage plants, and forage production, along the seasons andcrop rotation cycle. Brachiaria brizantha cv. Piatã was evaluated in two crop-livestock-forest integration systems, with single lines of eucalyptus trees spacing by 14 m (ILPF14) and 22 m (ILPF22) (ILPF22), compared to a crop-livestock integration system (ILP; sun), with a crop rotation strategy of 4 years, with 1 year of crop cultivation and 3 years of pasture. A randomized complete blocks design, arranged in a split strips scheme, with 4 replicates was adopted. The forage production and performance of nellore heifers were evaluated during 2 rotation cycles between 2009 and 2016, comparing the seasons of each year. In the last year of the second cycle, from July 2015 to June 2016, with adult trees and intense shading, evaluations of the morphophysiological and structural responses of the piatã palisadegrass were carried out in the sub-forest, according to the distance of the trees, and seasons of the year.

O estudo da penetração da radiação solar no meio aquático foi desenvolvido em quatro partes. Na primeira delas, voltada para a atenuação da radiação solar na coluna d’água, foram discutidos fatores de interferência e suas inter-relações. Neste sentido, foi feita uma comparação da penetração da radiação solar em ecossistemas continentais naturais e artificiais, analisando as diferenças e similaridades. O estudo comparativo da atenuação da radiação solar subaquática em toda extensão de reservatórios constituiu a segunda parte deste trabalho. A comparação foi feita entre reservatórios que apresentam proximidades de localização, mas com diferenças marcantes nos usos e ocupações nas regiões em que os mesmos estão inseridos. Na terceira parte foram apresentados dois recursos de grande utilização na obtenção das respostas imediatas do ambiente aquático, do ponto de vista óptico, diante dos impactos sofridos. O primeiro recurso foi a determinação do espectrograma da radiação solar, indicando a atenuação da radiação solar subaquática na faixa fotossinteticamente ativa (400 nm - 700 nm). O outro recurso foi a obtenção do espectro de absorção da água superficial, que permitiu o estabelecimento do “Índice de Absorção Espectral da Água", I.A.E.A., que facilmente possibilita a detecção de fontes pontuais de poluição e contaminação. Como quarta e última parte foi proposto o desenvolvimento de um aparelho a partir da reconstrução do hidrofotômetro (Modelo Nº 268 WA 310 GM MFG & Instrument Corp. Bronx. N.Y. 10 451), onde foi introduzido e adaptado o detector fotocondutivo (PIN - 250DP) em substituição às fotocélulas anteriormente danificadas. Durante o trabalho de campo, este aparelho foi testado e foi feita a comparação com os obtidos do Quanta-meter LI-COR (LI - 185A) também utilizado neste trabalho. / The study of solar radiation penetration in aquatic environment was developed in four parts. The first one, directed to solar radiation attenuation in the water column, interference factors and their inter-relations were discussed. In this sense, a penetration comparison of the solar radiation in natural and artificial continental ecosystems was carried out, analyzing differences and similarities. The second part of this work consisted of a comparative study of underwater solar radiation in the entire reservoir. The comparison was done between reservoirs that are near to one another, but with marked differences in use and occupation within the regions where they are located. In the third part, two resources of great utilization in obtaining immediate response from the aquatic environment, from an optical point of view of the impacts experienced, were presented. The first resort was the spectrogram determination of solar radiation, which indicated the underwater solar radiation attenuation in the active photosynthetic range (400 nm - 700 nm). The other resort was the superficial water absorption spectrum, which allowed establishing the “Water Spectral Absorption Index", I.A.E.A. that easily makes possible detection of accurate sources of pollution and contamination. The fourth and last part proposed to develop an apparatus from the construction of an underwater hydrophotometer (Model 268 WA 310 GM MFG & Instrument Corp. Bronx N.Y. 10451), where the photoconductor detector was adapted and introduced (PIN - 250DP) substituting the previously damaged photocells. During field work, this apparatus was tested and comparison was performed with data obtained from Quanta-meter LI-COR (LI - 185A), also used in this work.

O uso frequente de protetores solares é uma das medidas de fotoproteção mais eficazes para prevenção dos danos causados pela radiação solar. Por muitos anos, medidas de fotoproteção estavam relacionadas apenas aos danos causados apenas pela radiação UVB/UVA. No entanto, as radiações visível (VIS) e infravermelho (IV) também têm demonstrado ser prejudicial à saúde humana. Logo, o objetivo deste estudo foi desenvolver e avaliar a eficácia clínica de um protetor solar contendo filtros UV e os antioxidantes, Spirulina e dimetilmetoxi cromanol veiculado em Nanopartículas Lipídicas Sólidas (DMC-NLS), em toda a região do espectro solar. NLS, contendo ou não DMC, foram desenvolvidas à base de cera de abelha e/ou cera de carnaúba usando a técnica de microemulsão à quente e caracterizadas quanto ao tamanho de partícula (z), índice de polidispersividade (IPd), potencial zeta (PZ), pH e eficiência de encapsulação (EE%). Foram desenvolvidas formulações do tipo gel-creme (FVE-veículo), acrescidas de DMCNLS (FVN), filtros UV (FFE) e filtros UV associados à Spirulina e DMC-NLS (FFAN), e avaliadas quanto à estabilidade física, comportamento reológico, penetração cutânea, potencial antioxidante, bem como a proteção contra a formação radicalar em pele de orelha de porco após exposição à radiação UVB/UVA, VIS e IV. Além do FPS in vivo, a proteção UVA in vitro (comprimento de onda crítico-?c e razão UVA/UVB) e FPS in vitro também foram avaliados. Por fim, foram realizados estudos de eficácia clínica para as formulações FFE e FFAN após aplicação na face de 44 voluntárias sadias por 84 dias, usando técnicas de biofísica e análise de imagem da pele para determinação do conteúdo aquoso de estrato córneo (CAEC), da perda transepidérmica de água (TEWL), da ecogenicidade e das propriedades mecânicas da pele, além da análise sensorial dessas formulações. DMC-NLS desenvolvida a partir de cera de abelha se apresentaram esféricas e com z (120,5 ± 20,4 nm), IPd (0,449 ± 0,012), PZ (-10,4 ± 0,5 mV) pH (3,95 ± 0,02) e EE% (96,02 ± 0,81%) adequados aos objetivos do estudo e permaneceram estáveis por 54 dias à 4°C. Todas as formulações permaneceram fisicamente estáveis após 60 dias, apresentaram comportamento não-newtoniano e pseudoplástico, com tixotropia, e potencial antioxidante igual a 32,0 ± 1,0 x 104 radicais/mg e 77,0 ± 4,0 x 104 radicais/mg, respectivamente, para FFE e FFAN. A formulação FFAN penetrou até a profundidade de 10,4 ± 1,7 ?m e 11,2 ± 3,0 ?m, após 1 e 6 horas de penetração, respectivamente, e nenhum filtro solar atingiu a solução receptora. A formação radicalar foi reduzida pelas formulações FFE e FFAN nas regiões UV e VIS; e uma proteção superior foi observada para a formulação FFAN, contendo antioxidantes, nas regiões UV, VIS e IV. O FPS para FFE e FFAN foi igual a 30, com boa proteção UVA e ?c de 378 nm. Ambas as formulações melhoraram o CAEC, o TEWL, as propriedades mecânicas e a ecogenicidade da pele; no entanto, a formulação FFAN demonstrou melhores resultados comparado com FFE. Na análise sensorial, a maioria das voluntárias demonstraram intenção de compra do produto e relataram aumento da hidratação e elasticidade da pele, e pele mais macia. Portanto, podemos concluir que o uso frequente do protetor solar preveniu os danos causados em todas a região do espectro solar, e a incorporação da Spirulina e DMC-NLS, foi capaz de potencializar seu efeito protetor contra a radiação UV, VIS e IV. / The frequent use of sunscreen is one of the most effective photoprotection strategies to prevent the damages caused by solar radiation. For years photoprotection was associated only to the damages caused by UVB and UVA radiation. However, the visible (VIS) and near-infrared (NIR) radiation have also been shown to be harmful to human health. Therefore, the aim of this study was to develop and evaluate the clinical efficacy of a sunscreen containing UV filters and the antioxidants, Spirulina and dimethylmethoxy chromanol-loaded Solid Lipid Nanoparticles (DMC-SLN), in the whole solar spectrum range. SLN, containing or not DMC, were developed using beeswax and/or carnauba wax as solid lipids, using the hot melt microemulsion technique and characterized regarding to particle size (z), polydispersity index (PdI), zeta potential (ZP), pH and encapsulation efficiency (EE%). Gel-cream formulations (FVE-vehicle) containing DMCSLN (FVN), UV filters (FFE) and UV filters in association to Spirulina and DMC-SLN (FFAN) were developed and evaluated through the physical stability, rheological behavior, skin penetration studies on pig ear skin, antioxidant potential as well as protection against the radical formation on pig ear skin after exposure to UVB/UVA, VIS and NIR radiation. In addition to the in vivo SPF, in vitro UVA protection (?c-critical wavelength and UVA/UVB ratio) and in vitro SPF were also evaluated. Finally, clinical efficacy studies were performed to the FFE and FFAN formulations after their application on the face skin of 44 volunteers for 84 days using biophysical and skin imaging techniques in order to determine the stratum corneum water content (SCWC), transepidermal water loss (TEWL), skin echogenicity and mechanical properties, in addition to the sensory analysis of these formulations. DMC-SLN beeswax were spherical in shape and showed appropriated z (120.5 ± 20.4 nm), IPd (0.449 ± 0.012), PZ (-10.4 ± 0.5 mV), pH (3.95 ± 0.02) and EE% (96.02 ± 0.81%) according to the objective of this study; and it remained stable after 54 days of storage at 4°C. All the studied formulations remained physically stable after 60 days and showed non- Newtonian and pseudoplastic behavior with thixotropic, antioxidant potencial equal to 32.0±1.0 x 104 radicals/mg and 77.0 ± 4.0 x 104 radicals/mg, respectively, for FFE and FFAN. The formulation FFAN penetrated into the skin until the depth of 10.4 ± 1.7 ?m and 11.2 ± 3.0 ?m 1 and 6 hours after penetration, respectively, and none of the UV filters reached the receptor solution. The radical formation was reduced by FFE and FFAN formulations in the UV and VIS range; and an enhanced protection was observed for FFAN formulation, containing antioxidant, in the UV, VIS and NIR ranges. The SPF value for FFE and FFAN was 30, with good UVA protection and ?c equal to 378 nm. Both formulations improved the SCWC and TEWL values and the skin mechanical properties and echogenicity; however, FFAN formulation showed better results compared to FFE. In the sensory analysis most of the volunteers demonstrated product-buying intention and reported a more hydrated, firmer and smoother skin. Therefore we can conclude that the frequent use of sunscreen prevented the skin damage caused in the whole solar spectrum range, and the incorporation of Spirulina and DMC-SLN, enhanced the sunscreen protective effect against UV, VIS and NIR radiation

Com o objetivo de propor um modelo estocástico para estimação da produtividade potencial da cultura de milho em Piracicaba (SP), em função de temperatura e radiação solar média diária, foi desenvolvido um programa computacional em linguagem Visual Basic para ambiente Windows, o qual foi utilizado em diferentes períodos agroclimáticos (datas de semeadura). Em função dos resultados obtidos, pode-se concluir que: (i) em escala diária, as variáveis temperatura média do ar e radiação solar em Piracicaba (SP) (períodos de 1917 a 2002 e 1978 a 2002, respectivamente) apresentaram distribuição normal; (ii) as distribuições normal truncada, triangular simétrica, e triangular assimétrica podem ser utilizadas no modelo estocástico para previsão da produtividade de milho; (iii) o programa computacional é uma ferramenta que viabiliza a operacionalização da estimação da produtividade potencial de milho utilizando a opinião de especialistas. / With the purpose of proposing a stochastic model for estimating potential maize productivity in Piracicaba (SP), as function of mean values of daily air temperature and solar radiation, a software was developed using Visual Basic for Windows, where it was applied for different agro climatic periods (sowing dates). The results allowed the following conclusions: (i) at daily scale, the variables air temperature and solar radiation (periods from 1917 to 2002 and 1978 to 2002, respectively) presented normal distribution; (ii) the normal and triangular (symmetric and asymmetric) distributions can be used in the stochastic model to forecast potential maize productivity; (iii) the software is a tool that allows to estimate the potential maize productivity using the specialist opinion.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2019-01-21T15:12:53Z No. of bitstreams: 1 Glauber Kiss de Souza_.pdf: 40241717 bytes, checksum: 3dc0ad681450d2649debe6ae4f8b1ef5 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-21T15:12:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Glauber Kiss de Souza_.pdf: 40241717 bytes, checksum: 3dc0ad681450d2649debe6ae4f8b1ef5 (MD5) Previous issue date: 2018-12-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A energia solar está, mundialmente, em uma crescente expansão. Apesar de pequena, se comparada a outros meios tradicionais de geração de energia, nunca houve indicadores tão otimistas acerca de sua utilização e popularização. No entanto, mesmo uma energia auto-sustentável como essa acaba tendo impacto ambiental, grande investimento econômico, dificuldade de medição de todas as parcelas da radiação solar e problemas na manutenção adequada das estações solares. Sabendo que a medição ou a estimativa das parcelas da radiação são cruciais para o dimensionamento e estimativa de geração de energia, tanto em grandes plantas de potência por concentração solar como em sistemas de geração fotovoltaica residenciais, o presente trabalho foi idealizado para assegurar que, mesmo em proporções continentais, a obtenção da componente difusa da irradiância, a partir da irradiância global, pode ser realizada de maneira confiável. A utilização de RNAs com generalização geográfica demonstrou melhores resultados em relação a modelos de correlação empíricos, além de serem mais abrangentes do que modelos que utilizam RNAs especializadas a partir de dados locais. Os resultados apresentaram erros RMSEr variando entre 16,00% a 29,57%, contra erros RMSEr de 15,94% a 36,98% em modelos tradicionais empíricos. O presente modelo também apresentou um aumento simultâneo de precisão local e generalização geográfica, algo que modelos anteriores não atingiam, visto que, ao aumentar a especialização e precisão em uma área menor, há um comprometimento ao aplicar o modelo em áreas geográficas distantes e/ou maiores (e vice-versa). Dessa maneira, o presente estudo assegura que pesquisadores poderão utilizar RNAs com precisão e generalização suficientes para realizar pesquisas e estudos diversos que necessitem da parcela difusa e/ou direta da radiação solar, com maior eco-eficiência e custo benefício possíveis, em localidades que não as meçam ou não possuam dados meteorológicos confiáveis. / Worldwide, the solar energy is on a growing expansion. Although small, if compared to other traditional ways of generating useful energy, there have never been such optimistic indicators about its use and popularization. However, even a self-sustainable energy like this have environmental impact, great economic investment, difficulty in the measurement of all types of solar radiation and problems in the proper maintenance of solar monitoring stations. Knowing that the measurement or estimative of all solar radiation types are crucial for the design and estimative of energy generation in both large concentrating solar power plants or in residential photovoltaic power generation systems, the present work was developed to ensure that, even in continental proportions, the horizontal diffuse fraction can be obtained from the total irradiance with great reliability. The use of Artificial Neural Nertorks (ANNs) with geographical generalization showed better results in relation to empirical models, as well as being more comprehensive than models that use specialized ANNs based on local data. The results showed RMSEr errors ranging from 16,00% to 29,57%, against RMSEr errors from 15,94% to 36,98% in traditional empirical models. The present model also showed a improvement in both local precision and geographic generalization, something that previous models didn’t reach, since when increasing the specialization and precision in a smaller area, there’s a significant loss when using the model in distant and/or larger geographic areas (and vice versa). In this way, the present study ensures that researchers can use ANNs with enough precision and generalization to perform different researches and studies that require the diffuse and/or direct types of solar radiation with greater eco-efficiency and cost-effectiveness in locations that don't measure them or don't have reliable meteorological data.

O dióxido de titânio, TiO2, é o pigmento branco mais importante na indústria de tintas devido à sua capacidade de refletir o espectro da radiação solar nas regiões do visível e do infravermelho. Ao refletir os comprimentos de onda da região do visível, o observador percebe a cor branca. A região do infravermelho é percebida pelo ser humano na forma de calor e a radiação ao ser refletida pelo pigmento diminui o aquecimento da superfície pintada. Neste trabalho foram investigados os aspectos morfológicos do TiO2 e avaliado o seu impacto nas propriedades ópticas de tintas base água. Quatro tipos de TiO2 foram utilizados, um de tamanho nanométrico, dois pigmentos comercias com diferentes tamanhos de partículas e o quarto obtido da calcinação do pigmento nanométrico. A calcinação objetivou a alteração da estrutura cristalina da fase anatase para rutilo do TiO2 nanométrico. Os pigmentos e carga (CaCO3) utilizados foram caracterizados através de análises morfológicas (tamanho e formato das partículas, estrutura cristalina, área superficial), absorção de óleo e espectroscopia de refletância difusa (regiões do ultravioleta, visível e infravermelho próximo). Foram produzidas tintas com diferentes teores de pigmentos (5%, 10%, 15% e 20%) As tintas foram caracterizadas através dos seguintes ensaios: viscosidade, espessura do filme seco, determinação de cor e brilho e espectroscopia de refletância difusa. Constatou-se que as propriedades ópticas das tintas são fortemente dependentes do tamanho de partícula do pigmento TiO2. A refletância da região do visível (400 a 700 nm) apresentou valores ótimos nas tintas produzidas com 15 e 20% dos pigmentos comerciais com tamanho médio de partícula entre 140 e 600 nm, produzindo um filme branco com elevada opacidade. A tinta com TiO2 nanométrico (15 a 60 nm para as partículas unitárias) apresentou baixos valores de refletância difusa nas regiões do visível e do infravermelho. As tintas produzidas com TiO2 calcinado, com elevado tamanho de partícula, refletiram mais eficientemente a região do infravermelho (700 – 2500 nm). O tratamento térmico do TiO2 nanométrico resultou num pigmento com tamanho de partícula adequado para aplicação de tintas reflexivas ao calor. / Titanium dioxide, TiO2, is the most important white pigment in coating industry due to its ability to reflect solar radiation spectrum in visible and infrared regions. When TiO2 reflects the light wavelengths in the visible region, the observer perceives the white color. The infrared region is perceived by human being in the form of heat and when the radiation is reflected by pigment decreases the heating of painted surface. In this work, the morphological aspects of TiO2 were investigated and evaluated their impact on optical properties of waterborne paints. Four types of TiO2 were used; one nanosized pigment, two commercial pigments with different particle sizes and the last one was obtained from the calcination of nanoparticles pigments. The main objective of calcination was to alter the crystalline structure of anatase phase to rutile phase of nanometric TiO2. The pigments and filler used (CaCO3) were characterized by morphological analysis (particle size distribution and shape analysis, crystalline structure, surface area), oil absorption and diffuse reflectance spectroscopy (ultraviolet, visible and near-infrared regions) Paints were prepared using different pigments concentrations (5%, 10%, 15% and 20%). The followings tests were carried out to characterize the paints: viscosity, dry film thickness, color and brightness determination and diffuse reflectance spectroscopy. It was observed that the optical properties of the paints are strongly dependent on TiO2 pigment particle size. The reflectance of the visible region (400 to 700 nm) showed better results in the paints produced with 15% and 20% of commercial pigment whose average particle size ranges were between 140 and 600 nm, producing a white film with high opacity. The paint with nanosized TiO2 showed lowest values of diffuse reflectance in visible and infrared regions. The paints formulated with calcined TiO2, pigment showing higher particle sizes, reflected more efficiently the infrared region (700 to 2500 nm). Thermal treatment of nanometric TiO2 resulted in a pigment with particle size suitable for application of heat reflective paints.

A fibra capilar está exposta a danos diários, como radiação solar, poluição, ato de pentear, higienização e fatores endógenos, além de tratamentos químicos, com o alisamento capilar. Assim, os produtos cosméticos possuem grande importância, uma vez que são desenvolvidos de forma a restaurar a fibra capilar danificada, que é mais porosa e hidrofílica, e proteger os cabelos de danos futuros. Os óleos vegetais destacam-se como importantes constituintes de produtos cosméticos, seguindo uma tendência mundial de incorporar ingredientes naturais em formulações para cuidados da pele e cabelos. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver formulações cosméticas contendo óleos vegetais para a proteção e reparação capilar. Para tal, foram selecionados os óleos vegetais de abacate, argan e moringa, e desenvolvidas formulações contendo os óleos isolados ou associados, para aplicação em cabelos submetidos ao alisamento químico. Além disso, na etapa de pré-tratamento, foi incorporado um filtro solar às formulações. Em seguida, foi feito um direcionamento racional da escolha da formulação com maior potencial para ser utilizada nas etapas posteriores, usando a análise sensorial em mechas de cabelo e avaliação das propriedades mecânicas do fio. A formulação contendo a associação dos 3 óleos vegetais foi selecionada e, então, submetida aos estudos de estabilidade e reologia. Ao final das análises, as formulações mais adequadas à proposta do estudo foram selecionadas e aplicadas em mechas de cabelo submetidas a radiação solar, em duas etapas: pré e pós-tratamento, em relação à indução do dano. Com isso, o objetivo foi verificar se os cosméticos desenvolvidos teriam efeitos na prevenção ou recuperação dos danos causados pela radiação solar. Assim, foram avaliadas imagens obtidas por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura, além da resistência mecânica do fio, dosagem da perda de triptofano por avaliação da intensidade de fluorescência e medidas da variação da cor da fibra capilar. Observou-se que os melhores resultados obtidos com os óleos vegetais foi na avaliação da resistência capilar, enquanto a adição do filtro solar teve impacto positivo também na redução da degradação do triptofano. Além disso, de maneira geral, os resultados indicam que o pré-tratamento foi mais eficaz em proteger a fibra capilar, quando comparado à capacidade de recuperar os danos por meio do pós-tratamento. Entretanto, o pós-tratamento foi importante para melhoria das propriedades sensoriais e para proteção de danos futuros. Com isso, dentre as formulações desenvolvidas, a que continha a associação dos óleos vegetais e do filtro solar, utilizada na etapa de prétratamento, foi a que levou aos melhores resultados, quando aplicada em mechas de cabelo. / Hair is a very important and distinctive feature that plays a major role in self perception and is part of the individual\'s identity. The hair fiber is exposed to daily damage, such as solar radiation, pollution and grooming, and endogenous factors, besides chemical treatments such as hair straightening. Therefore, cosmetic products are of great importance, since they are developed to restore the damaged hair fiber and to protect the hair from further damage. Vegetable oils stand out as important cosmetic ingredients, following a global trend to add natural ingredients in formulations for skin and hair care. In this context, the aim of this study was to develop cosmetic formulations containing vegetable oils for hair protection and repairing . For this purpose, three vegetable oils (avocado, argan and moringa oil) were selected for the development of cosmetic formulations for use in straightened hair. After that, the most suitable formulation was selected based on the results of sensory analysis and mechanical properties evaluation on hair tresses. The formulation containing the combination of 3 vegetable oils was selected and then evaluated in terms of stability studies and rheological behaviour. This way, the most appropriate formulations were selected and applied to strands of hair exposed to solar radiation in two different stages: pre and post-treatment in relation to the induction of the damage. Thus, the objective was to verify if the developed formulations would have effects in the prevention or repairing of solar damage hair. For this purpose, observations in Scanning Electron Microscopy, tensile properties evaluation, tryptophan degradation, and color measurements of the hair fiber were performed. Regarding the vegetable oils, the best results were found in the the tensile properties evaluation, whereas the addition of sunscreen had a positive impact on the assessment of the tensile properties evaluation and in the tryptophan degradation analysis, as well. Moreover, the results indicate that the pre-treatment was most effective than the post-treatment. Nevertheless, the posttreatment was important to improve the sensory properties. Thus, among the developed formulations, the one containing the combination of vegetable oils and the sunscreen, used in the pre-treatment, led to the best results when applied to hair tresses.

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No entanto, estudos acerca da melhor forma de condução das plantas, sistemas de cultivo, práticas de manejo e seus efeitos sobre a produtividade, necessidades climáticas, e normas de classificação dos frutos são assuntos a serem esclarecidos. A adoção de técnicas de cultivo de baixo custo e baixo impacto ambiental são preconizadas, e os sistemas de cultivo sem solo com recirculação da solução nutritiva drenada são os mais adequados. Diante disto dois experimentos foram conduzidos em estufa, no Campo Didático do Departamento de Fitotecnia, da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, da Universidade Federal de Pelotas, nos anos de 2015 e 2016. O primeiro experimento teve como objetivos avaliar o crescimento, o comportamento produtivo e a qualidade de frutos de minitomates dos tipos Grape e Cereja cultivados em dois sistemas fechados de cultivo (vasos e calhas), em substrato de casca de arroz in natura sob diferentes intensidades de desfolha (sem desfolha, uma e duas folhas removidas por simpódio). Também foi realizada a classificação dos frutos por tamanho, empregando-se um grupo de cinco peneiras com perfurações específicas para cada cultivar. O segundo experimento objetivou definir a influência da temperatura e da radiação solar sobre o crescimento das plantas de minitomateiro em estufa em ciclo de outono-inverno, bem como, encontrar o menor valor de radiação solar em que houvesse acúmulo significativo de massa seca pelas plantas. A cultivar Cereja apresentou maior crescimento com acúmulo de massa seca total entre 958 e 1623 g planta-1 , produção entre 7 e 11 kg planta-1 , e tamanho médio de frutos entre 9,7 e 12,0 g. A cultivar Grape acumulou entre 728 e 1015 g planta-1 de massa seca total, teve produção entre 4,62 e 5,84 kg planta-1 , e entre 6 e 7 g fruto-1 de peso médio. Os valores variaram conforme o nível de desfolha. A cultivar Grape apresenta frutos com maior concentração de açúcares, e a retirada de uma folha do simpódio não afeta as respostas produtivas. Entretanto, para cultivar Cereja é necessária a manutenção do simpódio completo. O sistema de cultivo em calhas melhora o crescimento e eleva as respostas produtivas, enquanto que o sistema de vasos aumenta a concentração de açúcares dos frutos. A desfolha diminui a quantidade de frutos classificados como grandes para ambas as cultivares. O sistema de calhas favorece a produção de frutos da cultivar Grape classificados como grandes. As peneiras 1, 2 e 3 são adequadas para a classificação de frutos. É possível classificar frutos de minitomates com o uso de peneiras específicas para cada tipo de fruto. As cultivares apresentam respostas semelhantes à variação da radiação solar e da temperatura. Porém, a cultivar Cereja apresenta maior área foliar e crescimento. A temperatura apresenta influência indireta sobre o metabolismo das plantas, enquanto a radiação solar exerce influência direta sobre todas as variáveis de crescimento. O limiar de radiação solar para as cultivares Cereja e Grape de minitomateiro é de aproximadamente 3,63 MJ m-2 d-1. / Mini tomatoes have gained space in the market due to their flavor for in natura consumption. However, studies on the best way of conducting plants, cropping systems, management practices and their effects on yield, climatic requirements, and fruit grading standards are matters to be clarified. The adoptions of low cost and low environmental impact techniques are recommended, and soilless cropping systems with recirculation of the nutrient solution drained are the most appropriate. Before this, two experiments were conducted in greenhouse, at the Campo Didático do Departamento de Fitotecnia, of Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, in Universidade Federal de Pelotas during 2015 and 2016. The first experiment had as objectives to evaluate the growth, productive behavior and fruit quality of Grape and Cherry mini tomatoes cultivated in two closed growing systems (pots and troughs), in substrate of raw rice husk under different intensities of defoliation (without defoliation, removal of one and two leaves of the sympodium). The classification of fruits by size was also performed, using a group of five sieves with specific drilling for each cultivar. The second experiment aimed to define the influence of temperature and solar radiation on the growth of mini tomato plants in a greenhouse in autumn-winter cycle, as well as to find the lowest value of solar radiation in which there is a significant accumulation of dry matter by the plants. Cherry cultivar presented the highest growth with total dry matter accumulation between 958 and 1623 g plant-1 , production between 7 and 11 kg plant-1 , and mean fruit size between 9.7 and 12.0 g. Grape cultivar accumulated between 728 and 1015 g plant-1 of total dry matter, had production between 4.62 and 5.84 kg plant-1 , and between 6 and 7 g fruit-1 of mean weight. Values varied according to the level of defoliation. Grape cultivar presented fruits with higher sugar concentration, and the removal of one leaf of the sympodium did not affect the productive responses. However, for Cherry cultivar it is necessary to maintain the complete sympodium. The troughs system improved growth and increased productive responses, while the pots growing system increased the sugar concentration of the fruits. Defoliation decreases the amount of fruits grading as large for both cultivars. Troughs system favored the production of Grape cultivars grading as large. Sieves 1, 2 and 3 are suitable for the grading of fruits. It is possible to grading fruits of mini tomatoes with the use of specific sieves for each type of fruit. Cultivars presented responses similar to the variation of solar radiation and temperature. However, Cherry cultivar presented greater leaf area and growth. The temperature had an indirect influence on the plant metabolism, while the solar radiation exerted a direct influence on all the growth variables. The solar radiation threshold for cultivars Cherry and Grape of mini tomato plant is around 3.63 MJ m-2 d-1.