Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Understanding the population dynamic processes is fundamental to access its viability (health). Great part of these processes is closely related to the organism densities in a studied population. These data can reveal how the population is arranged in the environment and, in adverse conditions, it is possible to forecast the occurrence of dispersion/migration. This study aims to investigate some ecological parameters of an Aegla longirostri population, a freshwater anomuran from the southern Brazil: (i) to estimate the population density, (ii) the substrate preference, (iii) the home range and (iv) the possible dispersion patterns. The study site was the first order stream Sanga do Caranguejo, located in the central region of Rio Grande do Sul State, during 2010 and 2011. For population density and dispersion investigation covo traps were used, distributed through the stream, in different times in the year. The study of the substrate preference used PVC gutters covered by mesh and arranged on the stream substrate, with controlled density population; a surber was used for active search in the stream. The home range analysis used radio telemetry techniques. The population size was estimated in 950 individuals in spring and 210 in autumn (estimated according to the Bayesian Method). With respect to the substrate preference, we found that there is an ontogenetic association regarding the choice. The juveniles, in the first development stages, prefer sandy substrates, while adults (males and females) prefer more complex substrates. The estimates of home range of eglids vary between 8,41 to approximately 45,49 linear meters of stream, and these crustaceans showed the local dislocation, once they perform their activities around a specific point in the stream. To finalize, we identified that the juveniles and adults of eglids are active walkers, not being carried by the flow in a passive way as occurs in larvae stage in other crustaceans. Its activities are related to the environment temperature and density of adult males. We believe that the knowledge about the group has increased, however, as it is a complex group, with a rich evolutionary history, much remain to be investigated about these freshwater crustaceans. / A compreensão dos processos de dinâmica populacional é fundamental para se avaliar a viabilidade (saúde) de uma população. Grande parte desses processos estão estreitamente relacionados com a densidade de organismos da população estudada. Estes dados podem revelar como a população está distribuída no ambiente e, em condições de adversidade ambiental, é possível prever a ocorrência de dispersão/migração. Neste estudo, alicerçado nos fatores ecológicos e biológicos do aeglídeo Aegla longirostri foram investigados: (i) estimativa da densidade populacional, (ii) as preferências de substrato, (iii) a área de vida e (iv) os possíveis padrões de dispersão. Este estudo foi conduzido em um riacho de primeira ordem, Sanga dos Caranguejos, que se localiza na região central do Rio Grande do Sul, durante os anos de 2010 e 2011. Nas investigações sobre densidade populacional e dispersão foram utilizados coletores do tipo covo espaçados pelo riacho, em diferentes estações climáticas do ano. A investigação de preferência de substrato foi conduzida com o uso de calhas de PVC cobertas por malha e dispostas no riacho para o experimento em condições de densidade controlada, e com surber, para busca ativa no riacho. A análise de área de vida foi realizada com a utilização da técnica de rádio telemetria. A população em questão foi estimada em 950 indivíduos na primavera e 210 indivíduos no outono (estimativas segundo o Método Bayesiano). Com relação à preferência de substrato, verificamos que há associação ontogenética quanto à escolha. Os juvenis, nos primeiros estágios de desenvolvimento, preferem substratos arenosos, enquanto que adultos (machos e fêmeas) preferem substratos mais complexos. Estimou-se também que a área de vida desses eglídeos varia desde 8,41 metros até, aproximadamente, 45,49 metros lineares de riacho, e que estes crustáceos apresentam comportamento de deslocamento local, já que realizam suas atividades em torno de um ponto específico do riacho. Observou-se ainda que os juvenis eglídeos, assim como os adultos, são caminhadores ativos, não sendo carregados pela correnteza de forma passiva como ocorre nas fases larvais de outros crustáceos. Suas atividades estão relacionadas com a temperatura do ambiente e com a densidade de adultos machos no riacho. Acreditamos que muito se avançou em termos de conhecimento da ecologia do grupo como um todo, e não apenas para a espécie estudada, servindo este estudo de base para estudo futuros sobre dispersão e área de vida principalmente.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Three experiment was carried out to evaluate the influence of indolbutyric acid (IBA), substrate and type of stem cutting on the rooting of Luehea divaricata. The first study was evaluated the effect of diameter stem cutting and IBA in the adventitious rooting. Woody stem cuttings were used, of plant matrices with approximately ten years age, distributed as the diameter (fine, medium, thick) and level of IBA (0, 5000 mg L-1). The experimental design was completly randomized and consisting of 12 units experimental by repetition and five repetitions for treatment. There was no interaction of the diameter and IBA for the variables survival, length and number of roots. There was, however, interaction for the number of root. There was no influence of diameter on the number of roots in Luehea divaricata. Thick stem cuttings showed higher survival, rooting and length of root than smaller diameter. The survival of stem cuttings was not influenced by indolbutyric acid. Stem cutting treated with 5000 mg L-1 IBA showed higher roots, number and length of roots of then control treatment. Thick stem cuttings immersed at 5000 mg L-1 of IBA are indicated in the vegetative propagation of Luehea divaricata. The secon study was evaluated the effect of type of stem cutting and IBA in the rooting of this specie. Woody stem cuttings were used, of plant matrices with approximately two years age, distributed as the position (basal, middle, apex) and level of IBA (0, 1000, 2000, 5000 mg L-1). The experimental design was completly randomized and consisting of five units experimental by repetition and five repetitions for treatment. There was no interaction between position and IBA for the variables rooting and number of roots. There was, however, interaction for the leaf and root dry mass. The position presented influence in all variables, being observed on basal cuttings higher rooting, number of roots, leaf and root dry mass. The variable leaf dry mass was not influenced by the application of indolbutyric acid. Stem cuttings with 4000 mg L-1 of IBA had higher rooting and number of roots. Moreover, was observed higher values root dry mass in stem cuttings with 2000 mg L-1 indolbutyric acid. The third study was evaluated the effect of type of stem cutting and substrate in the rooting of Luehea divaricata. Herbaceous stem cuttings were used, of plant matrices with approximately two years age, distributed as the type of stem cutting (with / without leaf) and type of substrate (vermiculite, mecplant®, plantmax®, peat). The experimental design was completly randomized and consisting of five units experimental by repetition and 10 repetitions for treatment. There was no interaction between substrate and type of stem cutting for the variables rooting and number of roots. There was, however, interaction for root length, root and leaf dry mass. The type of stem cutting presented influence in all variables studied. Stem cuttings grown on peat and Plantmax® showed higher root length, root and leaf dry mass. Stem cuttings with a pair of leaf grown in Plantmax® are indicated in the vegetative propagation of Luehea divaricata. / Foram realizados três estudos com objetivo de avaliar a influência do ácido indolbutírico (AIB), substrato e tipo de estaca no enraizamento de Luehea divaricata. No primeiro estudo avaliou-se o efeito do diâmetro da estaca e AIB no enraizamento adventício. Foram utilizadas estacas lenhosas, de matrizes com aproximadamente dez anos de idade, distribuídas conforme o diâmetro (fino, médio, grosso) e nível de AIB (0, 5000mg L-1). O delineamento foi inteiramente casualizado consistindo de 12 unidades experimentais por repetição e cinco repetições por tratamento. Não houve interação do diâmetro da estaca e AIB para as variáveis sobrevivência, número e comprimento radicial. Houve, entretanto, interação para o número de estacas enraizadas. Não houve influência do diâmetro sobre o número de raízes em Luehea divaricata. Estacas grossas apresentaram maior sobrevivência, enraizamento e comprimento radicial em relação às estacas de menor diâmetro. A sobrevivência das estacas não foi influenciada pelo ácido indolbutírico. Estacas tratadas com 5000mg L-1 AIB apresentaram maior enraizamento, número e comprimento radicial quando comparadas ao tratamento controle. Estacas grossas imersas em 5000mg L-1 de AIB são indicadas na propagação de Luehea divaricata. No segundo estudo avaliou-se o tipo de estaca e AIB no enraizamento dessa espécie. Foram utilizadas estacas lenhosas, de matrizes com aproximadamente dois anos de idade, distribuídas conforme a posição da estaca no ramo (apical, mediana, basal) e concentração de AIB (0, 1000, 2000, 4000mg L-1). O delineamento foi inteiramente casualizado, com cinco unidades experimentais por repetição e cinco repetições por tratamento. Não houve interação entre posição da estaca e AIB para as variáveis enraizamento e número radicial. Houve, entretanto, interação para massa seca radicial e foliar. O fator posição apresentou influência em todas as variáveis, sendo observado, em estacas basais, maior enraizamento, número de raízes, massa seca radicial e foliar. A variável massa seca foliar não foi influenciada pela aplicação de ácido indolbutírico. Estacas com 4000mg L-1 de AIB apresentaram maior enraizamento e número de raízes. Por outro lado, observaram-se maiores valores de massa seca radicial em estacas com 2000mg L-1 de ácido indolbutírico. No terceiro estudo avaliou-se o tipo de estaca e substrato no enraizamento de Luehea divaricata. Foram utilizadas estacas herbáceas, de matrizes com dois anos de idade, distribuídas conforme o tipo de estaca (com / sem folha) e tipo de substrato (vermiculita, Mecplant®, Plantmax®, turfa). O delineamento foi inteiramente casualizado, com cinco unidades experimentais por repetição e dez repetições por tratamento. Não houve interação do substrato com o tipo de estaca para as variáveis enraizamento e número radicial. Houve, entretanto, interação para comprimento radicial, massa seca radicial e massa seca foliar. O tipo de estaca apresentou influência em todas as variáveis estudadas. Estacas cultivadas em turfa e Plantmax® apresentaram maiores valores de comprimento radicial, massa seca foliar e massa seca radicial. Estacas com um par de folhas cultivadas em Plantmax® são indicadas na propagação de Luehea divaricata.

Fruit and vegetable residue (FVR) can be used for the production of organic compost, which when mineralized may provide nutrients to fruit trees, such as the Pecan (Carya illinoinensis (Wang) K.). The objective of the study was to produce an organic compound from the mixture of different ratios of fruit and vegetable residue (FVR), rice husk (RH) and poultry manure (PM) that meets the minimum quality requirements demanded by legislation, as well as to evaluate the N mineralization of the organic compound used in the composition of the substrates to be used in the production of Pecan (Carya illinoinensis (Wang) K.) rootstock cultivar. This study was divided into two studies: Study 1 (Composition and mineralization of organic compounds derived from the composting of fruit and vegetable residues) and Study 2 (Growth and nutritional status of Pecan rootstock cultivar subjected to the application of an organic compound-based substrate). In Study 1, four treatments (piles) were assembled with different ratios of mixtures of FVR:RH:PM (v:v): 2:1:0, 1:1:1, 1.5:1:0 and 1.2:1:0. The treatments were submitted to the composting process for a period of 95 days. Four organic compounds were obtained (C1, C2, C3 and C4) and analyzed using the following parameters: TOC Nt, C/N CEC/C, EC, pH, moisture content, N-NH4+, N-NO3-, and contents of P, K, Ca, Mg, Cu, S, Mn and Zn. The second stage of this study was to perform the N mineralization test of the organic compound (C2) produced in the first stage of the study, used together with agricultural peat (AP) and carbonized rice husk (CRH) in the composition of the following treatments: 40%AP+60%CRH (control), 20%AP+80%C2, 30%AP+70%C2, 40%AP+60%C2, 50%AP+50%C2, 60%AP+40%C2, 70%AP+30%C2 and 80%AP+20%C2. The contents of N-NH4+, N-NO3-, mineral N and mineralized N were analyzed in relation to the total added at each time (0, 7, 14, 28, 56 and 112 days). In Study 2, the 40%AP+60% CRH (control), 20%AP+80%C2, 30%AP+70%C2, 40%AP+60%C2, 50%AP+50%C2, 60%AP+40%C2, 70%AP+30%C2 and 80%AP+20%C2 treatments were analyzed in relation to the development and nutritional status of Pecan rootstock cultivar in the period of 112 days. In Study 1, the constant additions of fruit and vegetable residues showed no significant difference in the temperature pattern developed in the compost piles. The composting of fruit and vegetable residues and rice husk requires an external source of nutrients to produce an organic compound within the minimum standards of quality required by organic fertilizer legislation. The compost (C2) exhibited excellent performance and the results were within the standards required by legislation in the following maturation and quality parameters: C/N ratio, TOC, N, P, K, Ca, Fe, Mn, CEC/C, pH, and moisture%. The use of organic compound in substrate composition favored N mineralization in comparison to the control treatment, especially the 40%AP+60%C2 mixture, which exhibited the highest NH4+ value at all the evaluated times, and the 60%AP+40%C2 mixture with the highest NO3-, mineral N and mineralized N at 28 days after incubation, as well as the highest N mineralization during the evaluation period. In Study 2, rootstocks grown in the 80%AP+20%C2 and 60%AP+40%C2 treatments exhibited greater accumulation of dry shoot mass (DSM). The 50%AP+50%C2, 40%AP+60%C2 and 30%AP+70%C2 treatments showed a greater increase in height and in the accumulation of total dry matter (TDM). The 40%AP+60%C2 treatment promoted the highest accumulation of dry root mass (DRM) and Dickson quality index (DQI) in the Pecan rootstock cultivar. The doses of organic compound (C2) did not affect the concentration of nutrients in the leaves of pecan, except N, which exhibited a lower concentration in the leaves in all the treatments. Thus, the organic compound produced from residues of fruits and vegetables, rice husk and poultry manure is efficient in the production of pecan rootstock cultivar. / Resíduos de frutas e hortaliças (RFH) podem ser utilizados para a produção de composto orgânico que quando mineralizado pode disponibilizar nutrientes às plantas frutíferas como a Nogueira-Pecã (Carya illinoinensis (Wang) K.). O objetivo do estudo foi produzir um composto orgânico a partir da mistura de diferentes proporções de resíduo de frutas e hortaliças (RFH), casca de arroz (CA) e dejeto de aves (DA), que atenda aos requisitos mínimos de qualidade exigidos pela legislação de fertilizantes orgânicos, avaliar a mineralização de N do composto orgânico utilizado na composição de substratos para ser utilizado na produção de cultivar de porta-enxerto de Nogueira-Pecã (Carya illinoinensis (Wang) K). O presente trabalho foi dividido em dois estudos: Estudo 1(Composição e mineralização de compostos orgânicos derivados da compostagem de resíduos de frutas e hortaliças) e Estudo 2 (Crescimento e estado nutricional de cultivar de porta-enxerto de Nogueira-Pecã submetido a aplicação de substrato à base de composto orgânico). No Estudo 1, foram montados quatro tratamentos (pilhas), com diferentes proporções de misturas de RFH:CA:DA (v:v): 2:1:0, 1:1:1, 1,5:1:0 e 1,2:1:0. Os tratamentos foram submetidos ao processo de compostagem por um período de 95 dias. Foram obtidos 4 compostos orgânicos (C1, C2, C3 e C4), que foram analisados nos seguintes parâmetros: COT, Nt, C/N, CTC/C, CE, pH, teor de umidade, N-NH4+, N-NO3-, teor de P, K, Ca, Mg, Cu, S, Mn e Zn. A segunda etapa deste estudo foi a realização de teste de mineralização de N do composto orgânico (C2), produzido na primeira etapa do estudo, utilizado juntamente com a turfa agrícola (TA) e casca de arroz carbonizada (CC) na composição dos seguintes tratamentos: 40%TA+60%CC (controle), 20%TA+80%C2, 30%TA+70%C2, 40%TA+60%C2, 50%TA+50%C2, 60%TA+ 40%C2, 70%TA+30%C2 e 80%TA+20%C2. Foram analisados os teores de N-NH4+, N-NO3-, N mineral e N mineralizado em relação ao total adicionado nos tempos (0, 7, 14, 28, 56 e 112 dias). No Estudo 2, foram avaliados os tratamentos 40%TA+60%CC (controle), 20%TA+80%C2, 30%TA+70%C2, 40%TA+60%C2, 50%TA+50%C2, 60%TA+ 40%C2, 70%TA+30%C2 e 80%TA+20%C2 no desenvolvimento e estado nutricional de cultivar de porta-enxerto de Nogueira-Pecã no período de 112 dias. No Estudo 1, as constantes adições de resíduos de frutas e hortaliças não demonstraram diferença significativa no padrão de temperatura desenvolvido nas pilhas de compostagem. A compostagem de resíduos de frutas e hortaliças e casca de arroz, necessita de uma fonte externa de nutrientes para produzir um composto orgânico dentro dos padrões mínimos de qualidade exigidos pela legislação de fertilizantes orgânicos. O composto (C2) apresentou desempenho superior com resultados conforme exige a legislação nos seguintes parâmetros de maturação e qualidade: relação C/N, COT, teores de N, P, K, Ca, Fe, Mn, CTC/C, pH e umidade%. A utilização de composto orgânico na composição do substrato, favoreceu a mineralização de N em relação ao tratamento controle, com destaque para a mistura 40%TA+60%C2 que apresentou a maior valor de NH4+ em todas as datas avaliadas, 60%TA+40%C2 com maior valor de NO3- , N mineral e N mineralizado aos 28 dias após a incubação, assim como também apresentou a maior mineralização do N no período avaliado. No Estudo 2, os porta-enxertos cultivados nos tratamentos 80%TA+20%C2 e 60%TA+40%C2 apresentaram maior acúmulo de massa seca da parte aérea (MSPA). Os tratamentos 50%TA+50%C2, 40%TA+60%C2 e 30%TA+70%C2, apresentaram maior incremento em altura e acúmulo de massa seca total (MST). O tratamento 40%TA+60%C2 favoreceu o maior acúmulo de massa seca de raiz (MSR) e o índice de qualidade de Dickson (IQD) em cultivar de porta-enxerto de Nogueira-Pecã. As doses de composto orgânico (C2) não afetaram a concentração de nutrientes nas folhas de nogueira-pecã, exceto o N que apresentou menor concentração nas folhas em todos os tratamentos avaliados. Assim, o composto orgânico produzido a partir de resíduos de frutas e hortaliças, casca de arroz e dejeto de aves é eficiente na produção de cultivar de porta-enxerto de nogueira-pecã.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Green roofs have increasingly become an integral part of urban environments, mainly due to their aesthetic benefits, thermal comfort and efficiency in controlling excess runoff. However, the effects of this emerging technology in the qualitative characteristics of rainwater is still poorly understood. In this study, we evaluated the quality of rain water runoff from two extensive green roofs and a roof built with corrugated fiber cement sheets (control roof) installed in Santa Maria - RS. In addition, we analyzed the performance of both types of roof for controlling storm water runoff. For qualitative analysis of water, were determined physical (turbidity, apparent color, true color, electrical conductivity, total solids, dissolved solids, suspended solids and temperature), chemical (pH, phosphate, total nitrogen, nitrate, nitrite, chloride, sulfates, BOD, and hardness), metal (copper, iron, zinc, lead and chromium) and microbiological parameters (total coliforms and E. coli). Differences in rain water quality obtained at collection points were assessed using parametric test (Test t) and non-parametric tests (Mann-Whitney and Kruskal-Wallis test) with a significance level of 5% probability. The control of storm water runoff was analyzed from the runoff coefficient (C) and the water portion stored in both types of coverage. The results showed that, in general, GRs have not improved water quality, as indicated by some authors. On both green roofs occurred an increase of chloride, electrical conductivity, color, BOD, hardness, total coliforms, E. coli, phosphate, sulfate and turbidity. However, it was observed that GRs are able to convert the slightly acidic rainfall into basic water, which confirms its potential to neutralize acid deposition. Except for a few parameters, the quality of the collected water from the control roof did not differ significantly compared to GRs water. By comparing the results with the Brazilian environmental legislation, we noted that the runoff from all three roofs have potential for non-potable uses, such as floor and sidewalks washing, garden irrigation, toilet flushing, among others. About the performance of roofs in controlling storm water runoff, there was a significant efficiency of green roofs compared to the roof built with corrugated fiber cement sheets. This result was typified by the average values of flow coefficient, about 0.43 for GRs and 0.83 for control roof. However, the efficiency of green roofs controlling runoff proved to be very sensitive to weather conditions and antecedent soil moisture. To a future study about performance and interaction of various factors that could influence green roofs water quality and in its efficiency and controlling storm water runoff, we suggest long-term studies with different types of substrates, plant species and installation of the structures in locations with other types of occupation and environmental conditions, different from those verified in this work. / Os telhados verdes (TVs) têm cada vez mais se tornado parte integrante dos ambientes urbanos devido, principalmente, aos seus benefícios estéticos, conforto térmico e diminuição do escoamento superficial de águas pluviais. Contudo, os efeitos dessa emergente tecnologia nas características qualitativas de águas de chuva ainda é pouco compreendido. Neste trabalho foi avaliada a qualidade de águas de pluviais escoadas a partir de dois telhados verdes extensivos e de um telhado de fibrocimento (telhado controle) instalados em Santa Maria-RS. Complementarmente, analisou-se o desempenho de ambos os tipos de coberturas no controle quantitativo do escoamento pluvial. Para a caracterização qualitativa da água, foram determinados os parâmetros físicos (turbidez, cor aparente, cor verdadeira, condutividade elétrica, sólidos totais, sólidos dissolvidos, sólidos suspensos e temperatura), químicos (pH, fosfato, nitrogênio total, nitrato, nitrito, cloretos, sulfatos, DBO, e dureza), metais (cobre, ferro, zinco, chumbo e cromo) e microbiológicos (coliformes totais e E. coli). As diferenças na qualidade da água de chuva obtidas nos diferentes pontos de coleta foram avaliadas utilizando teste paramétrico (Test t) e testes não paramétricos (Mann-Whitney e Kruskal-Wallis), com um nível de significância de 5% de probabilidade. O controle do escoamento pluvial foi analisado a partir do coeficiente de escoamento (C) e da parcela de água armazenada nos dois tipos de coberturas. Os resultados apontaram que, em geral, os TVs não melhoraram a qualidade da água, como indicado por alguns autores. Ambos telhados verdes atuaram como fonte de cloretos, condutividade elétrica, cor, DBO, dureza total, coliformes totais, E. coli, fosfato, sulfato e turbidez. Contudo, observou- que os TVs foram capazes de converter o caráter ligeiramente ácido da água pluvial para básico, confirmando o seu potencial na neutralização de deposições ácidas. Com exceção de alguns parâmetros, a qualidade da água coletada do telhado controle não se diferiu significativamente em comparação às dos TVs. A partir da comparação dos resultados com as legislações ambientais consultadas, observou-se que as águas escoadas dos dois tipos de telhados apresentam características com potencial para usos não potáveis, tais como lavagem de pisos, calçadas, irrigação de jardins, descargas de bacias sanitárias, dentre outros. Com relação ao desempenho dos telhados no controle do escoamento pluvial, constatou-se uma significativa eficiência das coberturas verdes comparativamente ao telhado de fibrocimento. Esse resultado ficou tipificado pelos valores médios do coeficiente de escoamento, cerca de 0,43 para os TVs e de aproximadamente 0,83 para o telhado controle. Para melhor investigar a atuação e interação dos diversos fatores que podem influenciar na qualidade da água dos telhados verdes e também na sua eficiência quanto ao controle do escoamento pluvial, sugere-se estudos de longo prazo e com diferentes tipos de substratos, espécies vegetais e a instalação dessas estruturas em locais com diferentes tipos de ocupações e outras condicionantes ambientais distintas das verificadas neste trabalho.

Orientador: Antonia Cecília Zacagnini Amaral / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T03:21:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Checon_HelioHerminio_M.pdf: 9773867 bytes, checksum: 60c5bdd061a149ba1cfa98b82f4d43fd (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

Orientador: João Cláudio Thoméo / Resumo: Este trabalho tem como objetivo produzir esporos do fungo Metarhizium anisopliae IBCB 425 em biorreator de leito empacotado visando o aumento da escala, propondo ainda alternativas para a extração dos esporos do meio de cultivo. Também se propõe compreender a preferência do fungo pelo arroz como substrato, procurando-se alternativas para redução dos custos de produção relativos a este substrato. Para isso, realizou-se o cultivo e o reuso do substrato em embalagens plásticas, onde se observou que o cultivo em arroz tipo 1 ainda é o melhor substrato para o fungo, quando comparado com os utilizados neste trabalho sendo, quirera de arroz e farelo de arroz, porém para o aumento de escala e reuso do substrato, a melhor alternativa é a mistura de arroz com bagaço de cana-de-açúcar na proporção de 9:1. Também se realizou ensaios em biorreatores de leito empacotado de 7.62 cm e 20 cm de diâmetro, utilizando a mistura de arroz e bagaço como substrato, e observou-se que, para ambas as configurações, o bagaço evitou a compactação do leito, não se observando temperaturas elevadas que interferissem no desenvolvimento do microrganismo. Com as análises de degradação do amido e da atividade das enzimas amilase total, alfa – amilase e protease, foi possível concluir que o fungo se desenvolve de maneira distinta a cada uso dos grãos e que, o maior consumo de amido ocorre no primeiro cultivo (R1), reduzindo-o em cerca de 30%. Análises de microscopia óptica foram realizadas nos grãos cultivados, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aimed to produce spores of the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae IBCB 425 in packed-bed bioreactors targeting the scale-up, and also to propose alternatives to the extraction of the spores from the cultivation medium. The understanding of the preference of the fungus for the long rice as substrate was also verified in order to reduce the production costs associated to the rice. Therefore, the rice was cultivated in plastic packages and it was noticed that rice is still the best substrate for the fungal growth, even though for the scale-up and reutilization of the substrate it was necessary to mix it with sugarcane bagasse at a proportion 9:1 (rice:bagasse). Experiments in packed-beds of 7.62 and 20 cm internal diameter have been carried out using the mixture rice:bagasse and for both sizes no compaction was noted and no excessive temperature took place. From starch analysis and from the activities of total amylase, alpha-amylase and protease it was noticed that the microbe develops distinctly in each consecutive cultivation of rice, and that after the first cultivation (R1), the starch content was reduced by 30%. Optical microscopy of the cultivated grains revealed that during R1 the fungal hyphaes penetrated the grains, but during the second (r2) and third (R3) cultivations the fungal growth is restricted to the grain surface. It was observed a substrate mass reduction in the packed-bed experiments of 24%, 20% and 17% after R1, R2 and R3, respectively.... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

[pt] A geração de energia fotovoltaica cresceu rapidamente em todo o mundo e está começando a contribuir com uma quantidade notável de produção de eletricidade no cenário mundial. Para desenvolver ainda mais o mercado fotovoltaico (FV), atrair mais empresas investidoras e torná-lo mais competitivo, os custos de produção ainda precisam ser reduzidos e a eficiência das células solares aumentada. Entre todas as tecnologias FV, as células solares de filme fino baseadas em materiais III-V são a tecnologia de maior sucesso e mais promissora para alcançar as mais altas eficiências de conversão de energia. Mesmo com a camada ativa na ordem de micrometros os fotovoltaicos de filmes finos são produzidos sobre substratos rígidos caros, mas indispensáveis como base cristalográfica e suporte mecânico na produção da camada ativa monocristalina. Entretanto, após a obtenção do filme fino FV o substrato original é totalmente dispensável pois não exerce nenhuma funcionalidade na célula. Desta forma, é crescente o interesse por tecnologias que permitam a comercialização de células solares sobre substratos leves, flexíveis e de baixo custo, ampliando não só a gama de aplicabilidades, mas também diminuindo os custos de produção, transporte e instalação. Este trabalho mostrará o desenvolvimento de uma metodologia geral para o processo de transferência de estruturas simples de filmes finos e estruturas de células solares completas de materiais III-V crescidos epitaxialmente por MOVPE (Metal Organic Vapour Phase Epitaxy). Materiais III-V foram transferidos para diferentes bases flexíveis e amostras contendo células solares III-V completas foram transferidas para substrato flexível de cobre obtido por eletrodeposição e para fita adesiva de cobre. As transferências foram realizadas com sucesso, sem danificar a estrutura e os contatos elétricos das células. Medidas de corrente tensão realizadas com simulador solar Sciencetech SF300A, com filtro AM1.5G, mostraram que as células em substratos flexíveis quando comparadas com elas em substratos rígidos apresentaram poucas alterações nas figuras de mérito e eficiência de conversão. As bases testadas apresentaram aderência, flexibilidade e suporte mecânico esperados para os filmes finos testados e as células solares completas transferidas. / [en] Photovoltaic power generation has grown rapidly across the world and is starting to contribute a remarkable amount of electricity production on the world stage. To further develop the photovoltaic (PV) market, attract more investing companies and make it more competitive, production costs still need to be reduced and the efficiency of solar cells increased. Among all PV technologies, thin film solar cells based on III-V materials are the most successful and most promising technology to achieve the highest energy conversion efficiencies. Even with the active layer in the order of micrometers, thin film photovoltaics are produced on expensive rigid substrates, but indispensable as a crystallographic base and mechanical support in the production of the monocrystalline active layer. However, after obtaining the FV thin film, the original substrate is completely unnecessary, since it does not exert any functionality in the cell. In this way, there is a growing interest in technologies that allow the commercialization of solar cells on light, flexible and low-cost substrates, expanding not only the range of applicability, but also reducing production, transport and installation costs. This work will show the development of a general methodology for the transfer process of simple thin-film structures and complete solar cell structures of III-V materials epitaxially grown by MOVPE (Metal Organic Vapour Phase Epitaxy). III-V materials were transferred to different flexible bases and samples containing complete III-V solar cells were transferred to flexible copper substrate obtained by electrodeposition and to copper adhesive tape. The transfers were carried out successfully, without damaging the structure or the electrical contacts of the cells. Current voltage measurements, performed with a Sciencetech SF300A solar simulator, with AM1.5G filter, showed that cells on the flexible substrates, when compared to them on rigid substrates, showed little changes in their figures of merit. The bases tested showed adhesion, flexibility and mechanical support expected for the thin films and complete solar cells transferred.

Os riachos em trechos de cabeceira são fontes importantes de água, sedimento e biota, apresentam baixa produtividade primária autóctone e são fortemente influenciados pela vegetação ripária, pois nesses trechos, a energia básica para sustentação das comunidades é proveniente do input de matéria orgânica particulada alóctone. Portanto, o desmatamento e o uso inadequado do solo afetam negativamente as condições dos riachos, o que é considerado umas das principais causas de degradação ambiental em países em desenvolvimento. Uma avaliação rápida da qualidade do habitat físico pode prover uma idéia geral das condições dos riachos e detectar alterações antrópicas de maneira rápida, fácil e de baixo custo. A combinação desta ferramenta com a avaliação de outros fatores físicos, químicos e biológicos, especialmente, a composição das assembléias de macroinvertebrados bentônicos, é essencial para o desenvolvimento de estratégias de monitoramento nesses ecossistemas. O objetivo geral do presente estudo foi identificar as principais alterações antrópicas sobre os riachos da APA Embu Verde e selecionar aqueles que apresentaram melhores condições de habitat para a fauna bentônica, a fim de conhecer a composição dessas assembléias e sua relação com o habitat. Para atender os objetivos, primeiramente foram avaliados 23 sítios amostrais, por meio de um Protocolo de Avaliação de Habitat e algumas variáveis relevantes. A partir daí, foram selecionados 4 riachos com base, prioritariamente, na semelhança das características do entorno, pequena variação no nível de degradação ambiental e potencialidade de oferta de habitats para os macroinvertebrados. Procedeu-se, então, à avaliação da vegetação ripária, do canal dos riachos e dos tipos de substratos para melhor compreensão da relação dos macroinvertebrados com o meio físico. A principal alteração antrópica na APA Embu Verde é o desmatamento da vegetação ripária natural, sendo evidenciados indícios de efeitos negativos sobre os riachos, como erosão nas margens e deposição de sedimentos finos. As variáveis que melhor explicaram a variação da fauna estão relacionadas ao porte do riacho, energia cinética de suas águas e aos tipos de substrato. Este último foi determinante para a composição das assembléias de macroinvertebrados bentônicos, pois estas variaram mais entre os tipos de substratos do que entre os sítios amostrais. A família Chironomidae foi dominante em todos os sítios e tipos de substratos. A diversidade e riqueza de família aumentaram com a estabilidade dos substratos inorgânicos / Headwater streams are relevant suppliers of water, sediment, and biota. They support low autochthonous primary productivity and suffer strong influence from riparian vegetation as in these streams the basic energy for communities maintenance has its origin in the allochthonous particulate organic matter. Hence, deforestation and inadequate soil use negatively affect stream conditions, being among the main causes of environmental degradation in developing nations. A rapid assessment of the physical habitat quality can provide a general idea about stream conditions and detect anthropic changes in a rapid, easy and low cost manner. The combination of this tool with the assessment of other physical, chemical and biological features, especially the benthic macroinvertebrate assemblage composition, is essential to the development of monitoring strategies in those ecosystems. The general aim of this study was to identify the main anthropic changes on streams of Environmental Protection Area Embu Verde and to select those with better habitat conditions for benthic fauna. So it would be possible to know the assemblages composition and its relation with the habitat. First we evaluated 23 sampling sites using a Habitat Assessment Protocol and some relevant variables. Therewith we selected four streams, grounded primarily on the similarity of the surroundings features, little variation on the environmental degradation level and potential of habitats to macroinvertebrates. Then we made an assessment of stream riparian vegetation and substrate types to improve the understanding of the relation between macroinvertebrates and the physical environment. The major anthropic change in the sampling area is the deforestation of the natural riparian cover, and we observed evidences of its negative effects on streams, as bank erosion and fine sediment deposition. Variables that better explained fauna variations are related to the stream size, water kinetic energy and substrate types. Substrate was determinant to the composition of benthic macroinvertebrate assemblages as these ones variate more with the substrates types than with the sampling sites. Chironomidae dominated in all the sampling sites and substrate types. Family diversity and richness increased with the stability of inorganic substrates

A presente dissertação de mestrado tem o propósito de relatar o desenvolvimento de um sensor planar eletroquímico com três eletrodos para o monitoramento de nitrito e seus interferentes (ácido úrico, ácido ascórbico e paracetamol). Para tal, no procedimento experimental é descrito o desenvolvimento do aparato extracorpóreo (mini-bomba compressora, válvulas solenóides e cela de análise). Esse é acoplado a um sistema de Análise por Injeção em Fluxo Automatizada (do inglês, Flow-injection Analysis) FIA-automatizada. Este trabalho também descreve a fabricação dos sensores em substrato de alumina, o processo de limpeza padrão dos eletrodos, o processo de obtenção dos eletrodos de referência em HCl (0,1 mol L-1) e ativação eletroquímica da superfície do eletrodo de trabalho com H2SO4 (0,1 mol L-1). Em seguida, é mostrada a estabilização dos eletrodos de referência Ag/AgCl em solução salina contendo cloretos, o estudo da secagem dos eletrodos em temperatura ambiente com exposição à luz e a caracterização dos mesmos por três métodos distintos, a saber: i) teste de reversibilidade (corrente redox vs. potencial); ii) variação do potencial com o tempo (coeficiente de degradação termodinâmica) e iii) variação do potencial com a concentração de cloretos. Também, apresenta-se a caracterização da área efetiva exposta do eletrodo de medição (trabalho) e os resultados da deposição de 1-2 Diaminobenzeno (DAB) como polímero seletivo. Além disso, são apresentados os resultados e discussões dos pseudo-eletrodos (recoberto ou não com Náfion® 117). Um ponto relacionado, a histerese associada à irreversibilidade dos eletrodos de referência resultou da ordem de 40 mVAg/AgCl Náfion® 117. Os potencias termodinâmicos observados foram da ordem de 100 ± 6 mVAg/AgCl Náfion® 117 para pseudo-eletrodo de referência sem e com Náfion® 117. Depois, foi realizado um estudo criterioso dos potenciais de resposta ao nitrito e aos interferentes por meio da técnica de DPV (do inglês, Differencial Pulse Voltammetry). Para evitar degradação acelerada (corrosão) do polímero sobre o eletrodo de trabalho, optou-se por realizar as medições com potencial igual a 0,50 VAg/AgCl Náfion® 117. Nessa condição, apresenta-se a monitoração de nitrito por FIA-automatizada na faixa de concentração de 50 a 250 mol L-1. Os resultados para a medição de nitrito mostraram que o sensor planar eletroquímico amperométrico desenvolvido é promissor, pois esse apresentou ótimo desempenho de reprodutividade (99,66%), sensibilidade (90 microA mol-1 L mm-2), seletividade (0,32%), repetitividade (91,28%) e estabilidade (15 ± 0,3 pA). / In this Master of Science, it has been developed an electrochemical planar sensor defined with three electrodes for nitrite measuring and its interferents (uric acid, ascorbic acid and paracetamol). In the experimental procedure, it is shown the development of an extracorporis set up (mini-pump, solenoid valves and analysis cell) which is coupled to a system of Flow-injection Analysis (FIA). This work also describes the sensor fabrication using alumina substrates, the standard cleaning of the electrodes, the process to obtain Ag/AgCl reference electrodes in HCl (0.1 mol L-1) and electrochemical activation of the working-electrode surface with H2SO4 (0.1 mol L-1). Following, it is shown the study of drying for electrodes at room temperature with exposition to room light and their characterization using three different methods: i) reversibility test (redox current vs. potential); ii) variation of the potential with the time (thermodynamics degradation coefficient) and iii) variation of the potential with the chloride concentration. Also, it is presented the characterization of the effective exposed area of the working electrode and the results of the deposited 1-2 Diaminobenzene (DAB) is presented as a selective polymer. In addition, the results and discussions of the pseudo-reference (recovered or not with Nafion® 117) are presented. Related to irreversibility is the hysteresis associated to the reference electrodes which resulted in the order of 40 mVAg/AgCl Nafion® 117. The observed thermodynamic potentials were of (100 ± 6) mVAg/AgCl Nafion® 117 for pseudo-electrodes recovered with Nafion® 117. Later on, a careful study of the response to nitrite and to its interferents was performed by means of the DPV technique (Differential Pulse Voltammetry). In order to avoid accelerated degradation (corrosion) of the polymer, measurements were performed at a potential of 0,5 VAg/AgCl Nafion® 117. In this condition, nitrite was monitored using the automatized-FIA (Flow Injection Analysis) for concentration in the range of 50 to 250 mol L-1. The results have shown that the planar amperometric sensor for nitrite measuring is usefull since it was observed excellent performance related to reproducibility (99.66%), sensitivity (90 microA mol-1 L mm-2), selectivity (0.32%), repetibility (91.28%) and stability (15.0 ± 0.3 pA).

A catepsina L, uma cisteína proteinase da família da papaína, é a principal proteinase digestiva do besouro Tenebrio molitor. Estudos anteriores do nosso grupo mostraram que existem três catepsinas L no intestino médio do T. molitor, uma delas é lisossômica (CAL 1) e as outras duas são digestivas (CAL 2 e CAL 3). As estruturas 3D das enzimas digestivas foram recentemente elucidadas. Com o objetivo de estudar em detalhes as propriedades das enzimas digestivas, CAL 3 foi expressa como um zimógeno em E. coli, purificada por cromatografia de afinidade e autoativada em meio ácido. Foram realizados ensaios de atividade com 63 peptídeos FRET derivados da sequência Abz-KLRSSKQ-EDDnp em um espectrofluorímetro termostatizado a 30 ºC, monitorando-se continuamente a variação de fluorescência em 320 nm (λex) e 420 nm (λem). Os parâmetros kcat e KM obtidos foram utilizados na determinação da hidrofobicidade dos subsítios (H) e da função de cada subsítio através da razão das energias livres de ativação do complexo enzima-substrato (ΔG‡T) e de ligação da enzima com o substrato (ΔGs). Os resultados mostram que o subsítio S2 está envolvido prioritariamente em catálise e é bastante seletivo para substratos com resíduos hidrofóbicos em P2. Esse subsítio é o mais hidrofóbico dentre os analisados, encontrando-se num bolsão localizado no interior da enzima. O subsítio S\'2, por outro lado, é o que apresentou a menor especificidade dentre os analisados. Este subsítio está envolvido prioritariamente na ligação com o substrato e se localiza na superfície da enzima, o que pode facilitar a acomodação de diferentes cadeias laterais em P\'2 do substrato, não oferecendo muitas restrições espaciais. O subsítio S1, hidrofílico, não é muito seletivo, o que pode ser consequência de sua localização na superfície da enzima. Esse subsítio está prioritariamente envolvido na ligação com o substrato. O subsítio S\'1, assim como S1, está localizado na superfície da enzima, é hidrofílico e não muito seletivo. No entanto, esse subsítio tem papel na catálise além de atuar na ligação do substrato. Numa análise inicial da estrutura 3D deste subsítio, sua função catalítica foi atribuída à presença de parte da cavidade oxiânica. Uma enzima com mutação no resíduo W187, pertencente à cavidade oxiânica e a S\'1, foi produzida e purificada, no entanto essa enzima não apresentou atividade. Uma análise mais aprofundada mostrou que a falta de atividade pode ser atribuída ao fato do resíduo de aminoácido mutado fazer parte de um cluster aromático essencial à estabilização da tríade catalítica. Os dados obtidos na caracterização de S\'1 e S\'2 permitem inferir que a acilação é o passo limitante da reação da CAL 3. Além disso, os resultados deste trabalho mostram que o conceito de hidrofobicidade de subsítios proposto anteriormente pelo grupo parece ser aplicável a subsítios que apresentem especificidades mais restritas. / Cathepsin L, a cysteine proteinase of the papain family, is the major digestive proteinase in the beetle Tenebrio molitor. Previous studies of our group showed that there are three cathepsins L in T. molitor midgut, one is lysosomal (CAL1) and two are digestive (CAL2 and CAL3). The 3D structures of the digestive enzymes were recently elucidated. With the aim to study in details the digestive enzymes specificities, CAL3 was expressed in E. coli as a zymogen, purified by affinity chromatography and autoactivated in acid conditions. Activity assays were performed in a thermostated spectrofluorometer at 30 ºC with 63 FRET peptides derived from the lead sequence Abz-KLRSSKQ-EDDnp, continuously monitoring the fluorescence changes at 320 nm (λex) and 420 nm (λem). The parameters kcat and KM were used in the determination of subsite hydrophobicity (H) and subsite role based on the ratio of complex enzyme-substrate activation energy (ΔG‡T) and free energy of substrate binding (ΔGs). The data obtained suggest that the S2 is mainly involved in catalysis and is very selective to substrates with hydrophobic residues in P2. This subsite is the most hydrophobic among the analyzed and is located in a pocket in the enzyme interior. S\'2, on the other hand, is the less selective subsite and is mainly involved in substrate binding and is located on the enzyme surface, what can ease the accommodation of different side chains located in P\'2 by not imposing many spatial restrictions. S1, is hydrophilic and not very selective, what may be a consequence of its location on the enzyme surface. This subsite is mainly involved in substrate binding. S\'1, just like S1, is located on the enzyme surface, is hydrophilic and not very selective. However this subsite has a role in catalysis besides the role in substrate binding. In an initial 3D structure analysis its catalytic function was attributed to the presence of a part of the oxyanion hole. An enzyme with mutation in the residue W187, which apparently belonged both to the oxyanion hole and S\'1, was produced and purified, but this enzyme was inactive. A better analysis showed that the lack of activity can be attributed to the fact that the mutated residue belongs to an aromatic cluster that is essential to the catalytic triad stabilization. The data obtained in S\'1 and S\'2 characterization suggest that acylation is the limiting step in CAL 3 reaction. The results presented in this work support the concept of subsite hydrophobicity previously proposed by our group, which seems to be true to subsites with more restrict specificities