This dissertation has focused on the solid-state characterization of different co-crystal system as well as the effect of co-crystallization of these systems on pharmaceutical dosage form performance. Urea/ 2-MB, caffeine/ malonic acid, caffeine/ oxalic acid and theophylline/ malonic acid co-crystals were prepared using co-grinding- and co-precipitation techniques. In addition, the synthesis of co-crystals through two novel methods has been demonstrated. This includes compaction and convection mixing. The solid-state characterization of the co-crystals has been carried out using XRPD, Raman spectroscopy, DSC, TGA, hot-stage microscopy and SEM. After preparation of co-crystals, tablets have been produced from co-ground-, co-precipitated-, and physical mixtures using Compaction Studies Press (Kaleva), and the data were recorded to compare between the different mixtures, regarding compactibilty, compressibility and deformational properties. The DSC results showed that the physical mixtures of all systems, formed co-crystals during heating process. For systems of urea/ 2-MB, caffeine/ malonic acid and theophylline/ malonic acid, the co-ground mixture produced tablets with higher tensile strength compared with either co-precipitated or physical mixture. However, for caffeine/ oxalic acid system, the tensile strengths of compacts produced from the physical mixture were greater than those obtained from either co-ground or co-precipitated mixtures. The Heckel data suggested that urea/ 2-MB, caffeine/ malonic acid and theophylline/ malonic acid systems are Type 1 materials, as an extensive linearity during compression was indicative of a plastic deformation mechanism, while the caffeine/ oxalic acid system was Type 2 materials. However, the co-precipitated mixture of urea/ 2-MB system was the least compressible, as it possessed the greatest value of yield pressure (85 MPa) and the highest elastic recovery (7.42%). The co-precipitated mixture of both of caffeine/ malonic acid and theophylline/ malonic acid systems was the most compressible with small yield pressure values of (44 & 80 MPa) and elastic recovery of (7.2% & 6.56%), respectively. The co-ground mixture of caffeine/ oxalic acid possessed the highest value of yield pressure (166 MPa) and thus the lowest compressibility among other mixtures. Furthermore, the addition of microcrystalline cellulose and α-lactose monohydrate has affected the crystallinity as well as the tableting properties of the co-crystals. After the addition of excipients, the tensile strength of compacts was about 2 times higher than any other mixture. Finally, urea/ 2-MB and caffeine/ malonic acid co-crystals were successfully synthesized through convection mixing and compaction.

A cianobactéria fotossintetizante Arthrospira platensis é conhecida por apresentar em sua biomassa altos teores protéicos (50-70%), presença do ácido graxo essencial γ-linolênico e diversas outras substâncias importantes para a alimentação humana e animal. Esses micro-organismos são capazes de converter o CO2 em biomassa de grande potencial na área de alimentos. Durante a fermentação alcoólica, a produção de CO2 é da mesma ordem de grandeza da produção de etanol e, considerando a crescente demanda interna e externa por esse combustível, seria importante que houvesse um processo que fixasse esse CO2, transformando-o em um produto que poderia ser útil para a nossa população. Adicionalmente, o uso de uma fonte de nitrogênio de baixo custo (uréia) em reatores tubulares contribuiria para a redução do custo de produção da A. platensis. O objetivo desse trabalho foi avaliar os parâmetros cinéticos e bioenergéticos, bem como a composição centesimal da A. platensis cultivadas em biorreator tubular, alimentados com CO2 proveniente de fermentação alcoólica ou com utilização de CO2 puro, para o controle do pH, sob diferentes intensidades luminosas (I) e fontes de nitrogênio (N) adicionadas por meio de processo descontínuo alimentado. Os resultados mostraram que maiores valores de I proporcionaram maiores valores de concentração celular máxima (Xm) e produtividade em células (Px), mas não influenciaram nos valores do fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N). As diferentes fontes de CO2 não influenciaram nos valores de Xm, Px, YX/N. O uso da uréia aumentou os valores de YX/N em relação aos cultivos com NO3-. Na composição centesimal, pode-se observar que I influenciou nos teores de clorofila, proteínas e lipídios, mas não influenciou nos teores de cinzas e carboidratos na biomassa final. Em relação aos parâmetros bioenergéticos dos cultivos com CO2 puro, observou-se que os maiores valores de dissipação de energia de Gibbs foram obtidos em tempos mais curtos a 120-240 µmol de fótons m-2 s-1, independentemente do N selecionado, enquanto que o número de moles de fótons absorvidos pelas células para produzir um C-mol de biomassa foi maior nas culturas com NO3-, independentemente do I. As frações da energia direcionada para a síntese de ATP e fixada pela célula foram superiores em culturas com uréia quando comparadas com as culturas com NO3-, que se revelou uma fonte de nitrogênio capaz de sustentar o crescimento energicamente da A. platensis. / Photosynthetic cyanobacterium A. platensis contains in its biomass high protein content (50-70%), γ-linolenic acid and many other substances important for health human. These microorganisms are capable of converting CO2 into biomass of great potential in the food industry. During the alcoholic fermentation, the production of CO2 has the same magnitude of the production of ethanol. Considering the increasingly global demand for this fuel, a process to fix this CO2 is of utmost importance. Furthermore, the use of low cost nitrogen source (urea) in tubular reactors would contribute to reducing the production cost of A. platensis. Therefore, the purpose of this work was to evaluate the kinetic and bioenergetics parameters, as well as the chemical composition of biomass obtained in A. platensis cultures in tubular bioreactor using CO2 from alcoholic fermentation or pure CO2 to control the pH under different light intensity (I) and nitrogen sources (N). The results showed that higher I induced higher maximum cell concentration (Xm) and cell productivity (Px) values, but it did not exert any influence on the nitrogen-cell conversion factor (YX/N). Urea increased the YX/N values compared to use of NO3-. In the centesimal composition of biomass, it can be observed that I influenced the chlorophyll, protein, and lipid contents, but not influenced the carbohydrate and ash contents. For bioenergetics parameters, it was observed that the highest Gibbs energy dissipation values for cell growth and maintenance were obtained in shorter time at 120-240 mol photons m-2 s-1 in both nitrogen sources, while the moles of photons absorbed by the system to produce one C-mol biomass was higher in cultures with NO3-. The highest values of the molar production of O2 and consumption of H+ were obtained at the highest I values, using NO3-. The estimated percentages of the energy absorbed by the cell showed that, compared with nitrate, the use of urea as nitrogen source allowed the system to address higher fractions to ATP production and light fixation by the photosynthetic apparatus, as well as a lower fraction released as heat. Thanks to this better bioenergetic situation, urea appears to be a quite promising low-cost, alternative nitrogen source for A. platensis cultures in photobioreactors.

Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2017-04-10T17:11:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) AVALIAÇÃO DA FLUIDODINÂMICA E DO RECOBRIMENTO DE GRÂNULOS DE UREIA EM LEITO DE JORRO PARA MINIMIZAR AS PERDAS DE NITROGÊNIO_ Tamíris Pacheco da Costa.pdf: 4347722 bytes, checksum: 08ea14f09c3f8c19335af29619fc1e37 (MD5) / Approved for entry into archive by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2017-04-10T17:13:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) AVALIAÇÃO DA FLUIDODINÂMICA E DO RECOBRIMENTO DE GRÂNULOS DE UREIA EM LEITO DE JORRO PARA MINIMIZAR AS PERDAS DE NITROGÊNIO_ Tamíris Pacheco da Costa.pdf: 4347722 bytes, checksum: 08ea14f09c3f8c19335af29619fc1e37 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-10T17:13:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) AVALIAÇÃO DA FLUIDODINÂMICA E DO RECOBRIMENTO DE GRÂNULOS DE UREIA EM LEITO DE JORRO PARA MINIMIZAR AS PERDAS DE NITROGÊNIO_ Tamíris Pacheco da Costa.pdf: 4347722 bytes, checksum: 08ea14f09c3f8c19335af29619fc1e37 (MD5) Previous issue date: 2015-06-12 / O papel positivo dos fertilizantes foi comprovado como o fator que, isoladamente, mais contribui para o aumento da produtividade agrícola. O nitrogênio ocupa posição de destaque dentre os elementos essenciais ao desenvolvimento das espécies vegetais, fornecido geralmente através da aplicação da ureia. No entanto, o nitrogênio presente na ureia apresenta alta susceptibilidade à volatilização, que pode chegar a 80 % em algumas condições. Para que haja a minimização destas perdas, o recobrimento da ureia é uma estratégia que vem sendo muito difundida atualmente. Este trabalho teve como objetivo realizar o estudo da fluidodinâmica dos grânulos de ureia em leito de jorro e estudar o processo de recobrimento utilizando uma suspensão polimérica que proporcione uma liberação lenta do nitrogênio presente na ureia. As etapas deste estudo compreenderam: realizar a caracterização física das partículas de ureia; formular e caracterizar uma suspensão que possa ser utilizada no recobrimento de ureia e que seja composta por insumos de baixo custo; caracterizar o filme de recobrimento; estudar a fluidodinâmica das partículas no leito de jorro; utilizar um planejamento experimental fatorial do tipo composto central rotacional para o estudo do recobrimento; avaliar a taxa de liberação de nitrogênio por volatilização; e caracterizar o produto obtido. As variáveis estudadas no planejamento experimental fatorial foram: vazão da suspensão de recobrimento e temperatura do ar de entrada; e como respostas foram avaliadas a eficiência do recobrimento, o crescimento da partícula e a redução da volatilidade do nitrogênio presente na ureia. Os resultados mostraram que o rendimento do recobrimento variou de 17 a 46 %, enquanto o crescimento das partículas ficou entre 0,8 e 4,4 %. O filme de recobrimento proporcionou uma diminuição das perdas por volatilização de nitrogênio para todas as condições do planejamento experimental fatorial, em que o percentual de redução da volatilidade ficou entre de 11 e 50 %. O perfil de liberação do nitrogênio volatilizado durante o período analisado de 14 dias apresentou um pico de volatilização no terceiro dia. Este comportamento foi observado com menos intensidade para a ureia recoberta, demonstrando que o filme de recobrimento foi efetivo no controle da liberação do nitrogênio contido no interior da partícula. As análises obtidas por microscopia demonstraram que o filme de recobrimento envolveu a partícula conforme o esperado. As condições ótimas de temperatura do ar de entrada e vazão da suspensão foram estimadas com base na função desejabilidade. / The positive role of the fertilizers was proven as the factor that alone contributes most to increasing agricultural productivity. The nitrogen occupies a prominent position among the essential elements for the development of the vegetais species, usually provided through the application of urea. However, the nitrogen present in the urea is highly susceptible to volatilization, which can reach 80 % in some conditions. So the minimization of these losses can be performed by the lining of urea, a strategy that has been very utilized today. This work aims to conduct the study of fluid dynamics of urea granules in spouted bed and study the coating process using a polymer suspension that provides a slow release of nitrogen present in the urea. The steps of this study include: performed the physical characterization of urea particles; formulate and characterize a suspension that can be used in the coating of urea and is composed of inexpensive ingredients; characterize the coating film; study the particle fluid dynamics in spouted bed; use a central composite rotational design to coating study; evaluate the nitrogen release rate by volatilization; and characterize the product obtained. The variables studied in the experimental factorial design were: coating suspension flow rate and inlet air temperature; and the responses were evaluated as coating efficiency, particle growth and the volatility of the nitrogen present in the urea. The results showed that the yield obtained for the experimental design was from 17 to 46 %, while the growth of the particles was between 0.8 and 4.4 %. The coating film showed a decrease in nitrogen volatilization losses for all of the experimental factorial conditions, where the volatility reduction percentage was between 11 and 50 %. The release profile of nitrogen volatilized during the analysis period of 14 days presented a peak of volatilization on the third day. This behavior was observed with less intensity for the coated urea, demonstrating that the coating film was effective in controll nitrogen release contained within the particle. The analysis obtained by microscopy demonstrated that coating the film involved the particle as expected. The optimum conditions of inlet air temperature and suspension flow rate were estimated based on the desirability function.

Foram conduzidos 2 estudos com vacas leiteiras no Departamento de Zootecnia da ESALQ/USP com os objetivos de avaliar a utilização de fonte de uréia de liberação lenta (Optigen ®) e ID (intervalos de desfolhas) fixos ou variáveis em pastagens de capim Elefante. No Experimento 1, foram utilizadas 32 vacas no terço médio de lactação, produzindo 20,8 kg leite dia-1 e pesando 524 kg no início do período experimental. O tratamento controle (C) continha apenas farelo de algodão como suplemento protéico. No tratamento U30, 30 % da PB do farelo de algodão foi substituída por uréia. No tratamento O30, 30% da PB do farelo de algodão foi substituída pela uréia de liberação lenta e no tratamento O60, 60% da PB do farelo de algodão foi substituída pela uréia de liberação lenta. O delineamento experimental adotado foi o quadrado latino 4 x 4 com 8 repetições e as variáveis foram analisadas utilizando o PROC MIXED (SAS). A produção de leite não diferiu (P>0,05) entre os tratamentos C (20,2 kg dia-1), O30 (19,8 kg dia-1) e U30 (19,5 kg dia-1). No tratamento O60 a produção de leite foi reduzida (19,0 kg dia-1) em comparação aos tratamentos C e O30 (P<0,05) e U30 (P<0,06). Não houve diferenças (P>0,05) nos teores de gordura, proteína, lactose, sólidos totais e contagem de células somáticas entre os tratamentos. A concentração de uréia no leite (NUL) foi menor (P<0,05) no tratamento U30 (7,2 mg dL-1) em relação aos tratamentos O30 (9,3 mg dL-1), C (9,1 mg dL-1) e O60 (8,9 mg dL- 1). No Experimento 2 foram utilizadas 32 vacas no terço médio de lactação, produzindo 15 kg de leite dia-1, pesando 466 kg. A área experimental foi composta por 56 piquetes de Pennisetum purpureum cv. Cameroon, com 0,1 ha cada um. Os tratamentos corresponderam a duas estratégias de ID dos pastos de capim Elefante (ID fixos de 27 dias ou ID variáveis determinados pela altura do dossel de 1,0 m) e dois concentrados isoprotéicos com diferentes fontes de N (farelo de algodão e uréia de liberação lenta). Foi adotado o delineamento experimental em blocos aleatorizados e as variáveis foram analisadas utilizando o PROC MIXED (SAS). Não houve efeito (P>0,05) de fonte de N sobre os parâmetros avaliados. Houve diferença estatística (P<0,05) entre os tratamentos com ID fixos de 27 dias e os com ID variáveis para as alturas das pastagens no pré-pastejo (1,20 X 1,03 metros), no pós-pastejo (0,47 e 0,41 metros), nas massas de forragem pré-pastejo (6642 e 6209 kg MS ha-1), pós-pastejo (3666 e 3277 kg MS ha-1) e nas densidades volumétricas (55,04 e 60,06 kg MS ha-1 cm-1) para os tratamentos com ID fixos ou variáveis respectivamente. A produção de leite foi maior para os animais dos tratamentos com ID variáveis (12,59 e 12,06 kg leite dia -1) em relação aos tratamentos com ID fixos de 27 dias (10,94 e 10,66 kg leite dia -1). Os componentes do leite e taxas de ganho diário de peso não foram alterados com os tratamentos (P>0,05). / Two studies were conducted with lactating dairy cows at the Animal Sciences Department of the School of Agriculture \"Luiz de Queiroz\", University of São Paulo, to evaluate the use of a slow release urea source (Optigen®) and fixed or variable grazing intervals on Pennisetum purpureum pastures. The objective of Experiment 1 was to evaluate the partial replacement of cotton seed meal (CSM) by urea or by a slow release urea (Optigen®) on the performance of dairy cows fed corn silage. Thirty two mid lactating cows, averaging 20.8 kg of milk day-1 and 524 kg of BW at the beginning of the experimental period were used to compare the 3 treatments. The control treatment (C) contained cotton seed meal (CSM) as protein source, the U30 treatment had 30% of the CSM crude protein replaced by urea, the O30 treatment, had 30% of the CSM crude protein replaced by slow release urea and the O60 treatment, had 60 % of the CSM crude protein replaced by slow release urea. A 4x4 Latin Square design was used and the variables were analyzed using the PROC MIXED (SAS). Replacing 30% of CSM crude protein by urea (U30) or slow release urea (O30) had no effect (P>0.05) on milk yield (20.2, 19.5, and 19.8 kg day-1 respectively). However, replacing 60% of CSM crude protein by slow release urea (O60) (19.0 kg day-1) reduced milk yield compared to C and O30 (P<0.05) and U30 (P<0.06). Milk fat, milk protein, milk lactose, and milk total solids contents, and milk somatic cells counting were not different (P>0.05) among the treatments. The milk urea nitrogen (MUN) was lower (P<0.05) for the U30 treatment (7,2 mg dL-1) compared to the other treatments (9.3 mg dL-1 (O30); 9.1 mg dL-1 (C), and 8.9 mg dL-1 (O60)). On Experiment 2, were used 32 midlactating cows averaging 15 kg of milk day -1 and 466 kg of BW at the beginning of the trial. Experimental area contained 56 paddocks of Pennisetum purpureum cv. Cameroon, averaging 0.1ha each. Treatments were 2 grazing interval (fixed grazing intervals of 27 days or variable grazing intervals based on the dossel height of 1 m), and two protein supplement (CSM x slow release urea). A randomized block design was used and the variables were analyzed using PROC MIXED (SAS). There were no effects (P>0.05) for N source on the evaluated parameters. There were differences (P<0.05) between the fixed and variable grazing intervals (GI). Pre-grazing dossel height (1.03 x 1.2 m), post-grazing stubble height (0.41 e 0.47 meters), pre-grazing (6209 and 6642 kg DM ha-1) and post-grazing forage mass (3277 and 3666 kg DM ha-1) were lower (P<0.05) for variable GI compared to 27 days fixed GI. Volumetric density (55.04 and 60.06 kg DM ha-1 cm-1) was higher for variable GI (P<0.05). Cows grazing pastures managed with variable GI produced more milk (P<0.06) (12.32 and 10.8 kg milk day -1) than cows grazing pastures managed with fixed GI. Milk components and cow average daily gain were not affected by the treatments (P>0.05).

O presente trabalho teve o objetivo de avaliar fatores associados à ensilagem da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.), com destaque para a aplicação de aditivos químicos e microbianos, sobre a composição químico-bromatológica, perdas fermentativas, digestão de nutrientes e desempenho de bovinos de corte. No primeiro experimento, avaliaram-se variedades de cana-de-açúcar, idades de colheita, tempos de armazenamento das silagens e inclusão de uréia como aditivo na ensilagem, sobre composição das silagens, perdas e parâmetros fermentativos. O experimento foi realizado em esquema fatorial 3x2x2x2, usando-se silos experimentais para confecção das silagens. A composição de nutrientes das silagens foi afetada pelos fatores testados. Silagens da variedade IAC86-2480 apresentaram menor teor de fração fibrosa e de matéria seca, e maior digestibilidade in vitro em relação à variedade IAC87-3184. Plantas colhidas aos 15 meses proporcionaram perdas reduzidas de MS. A aplicação de uréia nas ensilagens foi efetiva em reduzir as perdas totais de MS, e não alterou os teores de etanol ou ácido acético, e elevou o teor médio de ácido lático das silagens. Em um segundo experimento foram avaliados os aditivos químicos uréia e benzoato de sódio, e os microbianos Lactobacillus plantarum (LP) e L. buchneri (LB) na ensilagem da cana-de-açúcar, bem como a cana-de-açúcar ensilada sem aditivos, em rações para bovinos providos de cânula, em ensaio de digestão. Os aditivos aplicados alteraram a composição e as recuperações de MS das silagens. O consumo de MS, digestibilidade aparente de nutrientes e comportamento ingestivo dos animais não foram alterados pelos tratamentos testados. Os parâmetros ruminais foram afetados de forma moderada pelos tratamentos experimentais, com concentrações molares médias dos ácidos acético, propiônico e butírico de 60,9; 19,3 e 10,2 mM, respectivamente. Os tratamentos com uréia, LB e benzoato de sódio elevaram moderadamente a degradabilidade efetiva da MS das silagens. Em uma terceira fase, avaliou-se a silagem de cana sem aditivos e silagens contendo doses de LB em rações para bovinos de corte em confinamento. Foram usados 56 tourinhos Nelore e Canchim, alimentados com rações contendo 45% de volumoso. A inoculação com LB alterou de forma moderada a composição das silagens. A silagem controle apresentou teor de etanol três vezes superior aos tratamentos inoculados (1,53 vs 0,45% da MS). A adição de ingredientes concentrados às silagens foi efetiva em melhorar substancialmente as variáveis de estabilidade aeróbia. Silagens aditivadas proporcionaram elevação na ingestão (23,0%) e no ganho de peso dos animais (12,7%), em relação às rações com silagem controle. O comportamento ingestivo dos animais experimentais foi afetado pelos tratamentos, sendo que rações contendo silagem controle necessitaram de maior tempo para ingestão, ruminação e mastigação, em relação aos tratamentos inoculados. A presença de aditivos na ensilagem da cana-de-açúcar foi efetiva em controlar perdas e preservar o valor nutritivo da forragem conservada. / The goal of this trial was to evaluate ensiling associated factors influencing sugar cane (Saccharum officinarum L.)silages, mainly the use of chemical and microbial additives on the chemical composition, fermentative losses, nutrient digestion and performance of beef cattle. On the first trial, sugar cane varieties were evaluated across harvesting forage ages, storage time and the addition of urea over the chemical composition, fermentative parameters and losses. A factorial 3x2x2x2 design was applied upon experimental silos. The nutrient composition of silages was affected by the studied factors. The silages from IAC86-2480 variety showed lower fiber and dry matter contents and higher in vitro digestibility contents than the silage made of IAC87-3184 variety. Plants that were cut at the age of 15 months led to lower DM losses. The urea addition on ensiling was effective on decreasing total DM losses and did not change the ethanol or acetic acid contents, however increased the mean lactic acid content of silages. On a second trial, the chemical additives, urea and Na-benzoate, were evaluated and the microbial inoculants Lactobacillus plantarum (LP) and L. buchneri were also studied on sugar cane ensiling, compared to the control sugar cane silage, by using ruminally cannulated steers fed TMR rations in a digestion trial. The additives altered the composition and the DM recovery rate of the silages. Overall DM intake, apparent in vivo digestibilities and animal behavior were not affected by treatments. The ruminal parameters were slightly affected by treatments, which averaged molar concentrations of acetic, propionic and butyric acids of 60.9, 19.3 and 10.2 mM, respectively. The urea, LB and Na-benzoate treatments promoted moderate increase on DM effective degradabilities of silages. On the third trial, sugar cane silage without additives and LB added silages were studied on the feedlot beef cattle rations. Fifty six Nellore or Canchim beef bulls were assigned to treatments and fed with 45% forage rations. The LB silages had small changes on the chemical composition and the control silage showed a three times increased content of ethanol when compared to inoculated silages (1.53 vs 0.45% of DM). The concentrates added to silages were effective on improving the aerobic stability parameters. The rations containing LB added silages provided increase on the DM intake (23.0%) and daily weight gain of animals (12.7%), when compared to the control silage ration. The ingestive behavior of experimental bulls was affected by treatments, where control silage ration showed increased feeding, rumination and chewing time, when compared to the inoculated silages. The additives on sugar cane ensiling were effective to prevent losses and to preserve the nutritive value of ensiled forage.

A cianobactéria fotossintetizante Arthrospira platensis é conhecida por apresentar em sua biomassa altos teores protéicos (50-70%), presença do ácido graxo essencial &#947;-linolênico e diversas outras substâncias importantes para a alimentação humana e animal. Esses micro-organismos são capazes de converter o CO2 em biomassa de grande potencial na área de alimentos. Durante a fermentação alcoólica, a produção de CO2 é da mesma ordem de grandeza da produção de etanol e, considerando a crescente demanda interna e externa por esse combustível, seria importante que houvesse um processo que fixasse esse CO2, transformando-o em um produto que poderia ser útil para a nossa população. Adicionalmente, o uso de uma fonte de nitrogênio de baixo custo (uréia) em reatores tubulares contribuiria para a redução do custo de produção da A. platensis. O objetivo desse trabalho foi avaliar os parâmetros cinéticos e bioenergéticos, bem como a composição centesimal da A. platensis cultivadas em biorreator tubular, alimentados com CO2 proveniente de fermentação alcoólica ou com utilização de CO2 puro, para o controle do pH, sob diferentes intensidades luminosas (I) e fontes de nitrogênio (N) adicionadas por meio de processo descontínuo alimentado. Os resultados mostraram que maiores valores de I proporcionaram maiores valores de concentração celular máxima (Xm) e produtividade em células (Px), mas não influenciaram nos valores do fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N). As diferentes fontes de CO2 não influenciaram nos valores de Xm, Px, YX/N. O uso da uréia aumentou os valores de YX/N em relação aos cultivos com NO3-. Na composição centesimal, pode-se observar que I influenciou nos teores de clorofila, proteínas e lipídios, mas não influenciou nos teores de cinzas e carboidratos na biomassa final. Em relação aos parâmetros bioenergéticos dos cultivos com CO2 puro, observou-se que os maiores valores de dissipação de energia de Gibbs foram obtidos em tempos mais curtos a 120-240 &#181;mol de fótons m-2 s-1, independentemente do N selecionado, enquanto que o número de moles de fótons absorvidos pelas células para produzir um C-mol de biomassa foi maior nas culturas com NO3-, independentemente do I. As frações da energia direcionada para a síntese de ATP e fixada pela célula foram superiores em culturas com uréia quando comparadas com as culturas com NO3-, que se revelou uma fonte de nitrogênio capaz de sustentar o crescimento energicamente da A. platensis. / Photosynthetic cyanobacterium A. platensis contains in its biomass high protein content (50-70%), &#947;-linolenic acid and many other substances important for health human. These microorganisms are capable of converting CO2 into biomass of great potential in the food industry. During the alcoholic fermentation, the production of CO2 has the same magnitude of the production of ethanol. Considering the increasingly global demand for this fuel, a process to fix this CO2 is of utmost importance. Furthermore, the use of low cost nitrogen source (urea) in tubular reactors would contribute to reducing the production cost of A. platensis. Therefore, the purpose of this work was to evaluate the kinetic and bioenergetics parameters, as well as the chemical composition of biomass obtained in A. platensis cultures in tubular bioreactor using CO2 from alcoholic fermentation or pure CO2 to control the pH under different light intensity (I) and nitrogen sources (N). The results showed that higher I induced higher maximum cell concentration (Xm) and cell productivity (Px) values, but it did not exert any influence on the nitrogen-cell conversion factor (YX/N). Urea increased the YX/N values compared to use of NO3-. In the centesimal composition of biomass, it can be observed that I influenced the chlorophyll, protein, and lipid contents, but not influenced the carbohydrate and ash contents. For bioenergetics parameters, it was observed that the highest Gibbs energy dissipation values for cell growth and maintenance were obtained in shorter time at 120-240 mol photons m-2 s-1 in both nitrogen sources, while the moles of photons absorbed by the system to produce one C-mol biomass was higher in cultures with NO3-. The highest values of the molar production of O2 and consumption of H+ were obtained at the highest I values, using NO3-. The estimated percentages of the energy absorbed by the cell showed that, compared with nitrate, the use of urea as nitrogen source allowed the system to address higher fractions to ATP production and light fixation by the photosynthetic apparatus, as well as a lower fraction released as heat. Thanks to this better bioenergetic situation, urea appears to be a quite promising low-cost, alternative nitrogen source for A. platensis cultures in photobioreactors.

A cianobactéria Arthrospira (Spirulina) platensis, uns dos microrganismos fotossintetizantes mais estudados e cultivados no planeta, tem uma composição particular de biomassa que inclui: elevado conteúdo de proteínas, ácidos graxos poliinsaturados, pigmentos naturais e outras substâncias de interesse nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética. Estudos recentes demonstram que devido a sua composição de biomassa, está sendo estudada para a extração de biocompostos e para a produção de biocombustíveis. O uso de fontes de nitrogênio de baixo custo, como a uréia, pode contribuir para a viabilização da produção deste microrganismo. A. platensis foi cultivada em fotobiorreatores tubulares fechados de capacidade de 3,5 L, com intensidade luminosa de 120 &#181;mol fótons.m-2.s-1 utilizando processo descontinuo alimentado com uréia como fonte de nitrogênio com adição intermitente. O planejamento experimental utilizado foi de modelo fatorial 22, acrescido dos pontos centrais, mais configuração estrela que permitiu avaliar o efeito das variáveis independentes temperatura (T) e vazão molar de alimentação diária de uréia (K). Os resultados foram avaliados com auxílio da metodologia de superfície de resposta que permitiu verificar, através da otimização simultânea das variáveis independentes, uma condição ótima de T = 32 °C e K = 1,16 mM.dia-1 para o crescimento de A. platensis durante 8 dias de cultivo, conseguindo-se nestas condições, concentração celular máxima de 4186 ± 39 mg.L-1, produtividade celular de 757 ± 8 mg.L-1.d-1 e fator de conversão de nitrogênio em células de 14,3 ± 0,1 mg.mg-1. Os valores de Xm obtidos experimentalmente correspondem a 0,4 % a menos do que os valores máximos estimados pelo modelo matemático. O teor de lipídeo da biomassa não foi influenciado pelas condições experimentais adotadas neste trabalho, sendo os valores obtidos dentro da faixa citada na literatura para este microrganismo (aproximadamente 7 %). O teor de proteína da biomassa foi dependente da temperatura e da vazão molar de alimentação diária de uréia. Para vazões molares de uréia até 0.717 mM. dia-1, o aumento da temperatura diminui o teor de proteínas na biomassa. Por outro lado, para valores de vazão de uréia maiores (&#8805; 0,883 mM.dia-1), o aumento da temperatura leva ao aumento do teor de proteínas na biomassa. O maior valor de teor de proteína obtido neste trabalho foi de 39,49 % (T = 33 ºC, K = 1,879 mM.dia-1). / The cyanobacterium Arthrospira (Spirulina) platensis, ones of the most studied and cultivated photosynthetic microorganisms in the planet, has a unique biomass composition that includes: high protein content, polyunsaturated fat acids, natural pigments and other substances of interest in food, pharmaceutical and cosmetic industries. Recent studies demonstrate that due to its biomass composition, it has being studied for biocomponents extraction and bio-fuels production. The use of low cost nitrogen sources, such as urea, can contribute to the viability of this microorganism production. A. platensis was cultivated in 3.5-liters closed tubular photobioreactors, under luminous intensity of 120 &#181;mol fótons.m-2.s-1, using fed-batch cultivation process with urea as nitrogen source, added intermittently. The utilized experimental design was one of a factorial model 22, increased of the central points and star configuration, which allowed evaluating the effect of the independent variables, such as temperature (T) and urea daily molar flow-rate (K). The results were evaluated with response surface methodology (RSM) that allowed verifying, through the simultaneous optimization of the independent variables, an optimum condition of T = 32 °C and K = 1.16 mM.dia-1 for the growth of A. platensis during 8 days of culture, obtaining maximum cellular concentration of 4186 ± 39 mg.L-1, cellular productivity of 757 ± 8 mg.L-1.d-1 and nitrogen-to-cells factor of 14.3 ± 0.1 mg.mg-1. The Xm values obtained experimentally corresponds to 0.4 % less than the maximum values estimated by the mathematical model. The biomass lipid content was not influenced by the experimental conditions adopted in this work, being the obtained values within the range mentioned in the literature for this microorganism (approximately 7 %). The biomass protein content was dependent of the temperature and urea molar flow-rate. For the latter parameter, values up to 0.717 mM.dia-1, the increase in temperature diminished biomass protein content. On the other hand, for higher urea molar flow-rate values (&#8805; 0,883 mM.dia-1), the increase of temperature leads to increase of biomass protein content. The highest value of biomass protein content obtained in this work was of 39.49 % (T = 33 ºC, K = 1.879 mM.dia-1).

Misturas de ureia (U) e ureia revestida com enxofre e polímero (URP) podem ser uma alternativa para melhorar a eficiência de utilização de nitrogênio (EUN) e reduzir custos quando aplicadas de uma única vez em cultivos agrícolas. Em experimentos de campo foram investigados diferentes índices de EUN (eficiência de recuperação aparente (ERA), eficiêncica fisiológica (EF), eficiência de utilização interna (EUI), eficiência agronômica (EA) e fator parcial (FPP) do N aplicado) e o acúmulo e particionamento de macronutrientes no milho (Zea mays L.) com misturas de U e URP na dose de 180 kg ha-1 aplicados totalmente na semeadura em Latossolo Vermelho Amarelo distrófico (LVAd) e Latossolo Vermelho distrófico (LVd). Foi incluído tratamento com ureia em manejo convencional (UMC). As misturas de URP+U foram incorporadas em faixa, 5 cm abaixo e 10 cm ao lado da linha de semeadura. As plantas foram amostradas em quatro estádios e divididas em quatro frações da planta (partes da planta) para a determinação de nutrientes. No LVAd, tratamentos com 100%URP, 70%URP+30%U e 60%URP+40%U apresentaram maior produtividade que o tratamento controle; 100%U e UMC tiveram menor EF e EUI que o 100%URP; todos os tratamentos com N apresentaram maior acúmulo total de N e massa seca que o controle em R6; a proporção de 70%URP+30%U apresentou maior acúmulo de S total do que o controle e UMC em R6. Não foram verificadas diferenças entre os tratamentos para produtividade, índices de EUN e acúmulo total de nutrientes no LVd. Em experimentos em casa de vegetação foram avaliados a condutividade elétrica (CE) e o pH do solo, altura, diâmetro, massa seca e acúmulo de N no desenvolvimento inicial de plantas de milho usando a mistura de 70%URP+30%U aplicada em faixa na semeadura do milho, das seguintes maneiras: 1) aplicando-se uma dose equivalente a 180 kg ha-1 de N em diferentes posições (5, 10 e 15 cm abaixo e 0, 5 e 10 cm ao lado da linha de semeadura) em um Latossolo Vermelho eutrófico (LVe) e comparando com 100%U; 2) variando as doses de N (equivalente a 0, 90, 180, 360 e 540 kg ha-1 de N) em uma posição considerada adequada (15 cm abaixo e 10 cm ao lado da linha de semeadura) no LVe e no LVAd. As aplicações feitas 15 cm abaixo da linha de semeadura apresentaram maior CE na linha do fertilizante na camada 9-18cm, pH na linha do fertilizante, massa seca total e N total que 5 e 10 cm. 70%URP+30%U apresentou maior altura, massa seca total e N total que 100%U quando aplicados abaixo da linha de semeadura. Nas aplicações 10 cm ao lado da linha de semeadura observou-se menor CE na linha do fertilizante comparado com as de 0 cm. No LVAd, massa seca total e N total apresentaram comportamento quadrático em resposta ao aumento da dose de N. Misturas de U e URP são eficientes quando aplicadas na semeadura do milho e elevadas doses interferem no desenvolvimento inicial de plantas de milho mesmo em uma posição considerada adequada no LVAd. / Blends of urea (U) and polymer sulfur coated urea (PSCU) can be an alternative to improve nitrogen (N) use efficiency (NUE) and reduce costs when applied in a single application in agricultural crops. Different indices of NUE (apparent crop recovery applied N (RE), physiological efficiency of applied N (PE), internal utilization efficiency of N (IE), agronomic efficiency of applied N (AE), partial factor productivity of applied N (PFP)) were investigated in field experiments, as well as nutrient uptake and partitioning in corn (Zea mays L.) with blends of U and PSCU applied in a single application of 180 kg N ha-1 at sowing in a Typic Haplustox and Rhodic Haplustox. It was included a treatment with urea in conventional management (UCM). The blends of U and PSCU were incorporated in a band 5 cm below and 10 cm to the side of the seed row. Plants were sampled at four growth stages and divided into four fractions for nutrient determination. In the Typic Haplustox, treatments with 100%PSCU, 70%PSCU+30%U and 60%PSCU+40%U had higher grain yield than control treatment (without N application); treatments with 100%U and UCM had lesser PE and IE than 100%PSCU; all the N treatments had higher total biomass and total N uptake than control at physiological maturity (R6); treatment with 70%PSCU+30%U had higher total S uptake than control and UCM at R6. There weren\'t differences between treatments for grain yield, indices of NUE, and total nutrient uptake at R6 in the Rhodic Haplustox. In greenhouse experiments, electrical conductivity (EC) and pH of soil, height, diameter, dry weight and nitrogen uptake in early plant growth were evaluated using a blend of 70%PSCU+30%U applied in a band at sowing maize in the following ways: 1) applying a rate equivalent to 180 kg N ha-1 in different positions (5 , 10 and 15 cm below and 0, 5 and 10 cm to the side of the seed) in a Rhodic Eutrustox and comparing with 100%U; 2) varying rates (equivalent to 0, 90, 180, 360, 540 kg N ha-1) in a position considered adequate (15 cm below and 10 cm to the side of the seed) in a Rhodic Eutrustox and Typic Haplustox. The N fertilizer application 15 cm below of the seed had higher EC in fertilizer row at 9-18cm, pH in fertilizer row, total dry weight and total N uptake than 5 and 10 cm below of the seed. The treatment with 70%PSCU+30%U had higher height, total dry weight and total N uptake than 100%U in the application 0 cm to the side of the seed. The N fertilizer application 10 cm to the side of seed had lesser EC in the fertilizer row than 0 cm. In the Typic Haplustox, total dry weight and total N uptake had quadratic behavior in response to increase N rates. Blends of U and PSCU are efficient when applied at corn sowing and can affect early plant growth at high rates even in a position considered adequate in Typic Haplustox.

Orientador: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Silvio José Bicudo / Banca: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: Jacob Silva Souto / Banca: Rosemary Marques A. Bertani / Resumo: O presente trabalho objetivou avaliar em sistema de semeadura direta, a resposta do milho a modos de aplicação e doses de nitrogênio na forma de uréia, em cobertura, quando em sucessão às culturas da soja e do milho. Os experimentos foram conduzidos na Fazenda Experimental Lageado - FCA / UNESP - Botucatu / SP, em solo classificado como NITOSSOLO VERMELHO Distroférrico textura argilosa. Foram conduzidos quatro experimentos sendo um híbrido e uma variedade em sucessão ao milho e um híbrido e uma variedade em sucessão à soja, ambos tendo a aveia preta como resíduo de cultura anterior. Para o híbrido 333-B foram realizados nove tratamentos, sendo eles: N - zero; N - localizado (superfície da palha, superfície do solo e incorporado no solo - 5 cm) com 120 kg ha-1 N; N - em faixa (10 cm) na superfície da palha e do solo - 120 kg ha-1 N; e N - localizado (incorporado 5 cm da superfície do solo) com 30, 60 e 90 kg ha-1 N. Para a variedade AL-34 em função da maior rusticidade foram acrescentados mais três tratamentos: N- localizado na superfície da palha - 30, 60 e 90 kg ha-1. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com quatro repetições. Avaliou-se estande, altura de inserção da primeira espiga, altura de planta, diâmetro do colmo, índice de espigas, massa total de espigas sem palha por parcela, massa, diâmetro e comprimento de 10 espigas sem palha, produtividade, massa de 100 grãos, nitrato no colmo, proteína no grão e diagnose foliar. A variedade Al-34 apresentou melhor eficiência no aproveitamento do N aplicado em cobertura quando comparado ao híbrido. O híbrido C-333B, de um modo geral, não foi eficiente significativamente aos tratamentos aplicados. A cultura do milho em sucessão à cultura da soja + aveia foi a responsável pela maior produtividade tanto na variedade como no híbrido... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of the present work was to evaluate in a no-tillage system, the response of corn to application modes and nitrogen doses in the form of urea, in covering, in crop successions of soybean and corn. The experiments were conducted at Lageado Experimental Farm - FCA / UNESP - Botucatu / SP, in soil classified as dystroferric red NITOSSOLO of clay texture. Four experiments were conducted, including one hybrid and one variety in corn succession and one hybrid and one variety in soybean succession, both having black oat as before crop residue. For the hybrid C-333B were realized the following nine treatments: N - zero; N - localized (stem surface, soil surface and incorporated 5cm into the soil) with120 kg ha-1 N; N - in strip (10 cm) on the stem and soil surfaces - 120 kg ha-1 N; and N - localized (incorporated 5 cm from the soil surface) with 30, 60 and 90 kg ha-1 N. For the variety AL-34, as a function of its greater rusticity were added three further treatments: N- localized on the stem surface - 30, 60 and 90 kg ha-1. The experimental delineation was randomized blocks with four repetitions. It evaluated the stand, height of insertion of the first spike, plant height, stem diameter, index of spikes, total weight of stalks per parcel, weight, diameter and length of 10 spikes without stalks, productivity, weight of 100 grains, nitrate in the stalk, protein in the grain and foliate diagnosis. The variety Al-34 presented better efficiency in uptake of N applied via top-dressing when compared to the hybrid. The hybrid C-333B, of the common form was not significantly efficient compared to the applied treatments. The crop corn in the soybean + oat crop succession was responsible for greater productivity in variety as much as in the hybrid. The best exploitation of the applied treatments occurred in the crop succession corn + oat... (Complete abstract, click eletronic address below) / Doutor

Resumo: Vários trabalhos mostram a eficiência da adubação nitrogenada no aumento de produtividade do feijoeiro, entretanto existe necessidade de novos estudos, pois do ponto de vista econômico, o manejo do N que corresponde a maior produtividade de grãos muitas vezes não corresponde ao mais rentável e, portanto, não será adequada para recomendação ao produtor. O objetivo do trabalho foi estudar o efeito de fontes, doses e parcelamento do nitrogênio no desenvolvimento, produtividade e teor de proteína dos grãos do feijoeiro de inverno no sistema plantio direto, correlacionado com uma análise econômica simples. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 3x5x2, com 30 tratamentos e 4 repetições, constituído por três fontes de nitrogênio (uréia, sulfato de amônio - SA e mistura - u N uréia + u N SA), com diferentes doses de N (0, 50, 100, 150 e 200 kg/ha) aplicadas por ocasião da semeadura ou parcelada (1/3 semeadura + 2/3 fase V4-4). O experimento foi instalado no município de Selvíria (MS), no período de outono-inverno de 2005. O solo local é um LATOSSOLO VERMELHO Distrófico argiloso. Conclui-se que a fonte de N proveniente do sulfato de amônio proporcionou maiores produtividades de grãos do feijoeiro de inverno, entretanto a uréia é que proporcionou maior eficiência econômica. O aumento da adubação nitrogenada incrementou a produtividade até a dose de 198 kg/ha, proporcionando em média, aumento de 44 % na produtividade comparado com a testemunha (sem N), entretanto nem sempre doses maiores são as de maior eficiência econômica. O parcelamento da adubação nitrogenada não foi economicamente viável. Houve comportamento diferente entre fontes e modos de aplicação do N no teor de proteína solúvel total. O aumento da adubação nitrogenada propiciou aumento do teor de proteína dos grãos. / Abstract: Several works show the efficiency of the nitrogen fertilization in the yield increase common bean, however there is need of new studies, because of the economical point of view, the management of nitrogen that corresponds the largest yield of grains many times it does not correspond to the most profitable and, therefore, it does not fit for recommendation to the producer. The objective of the work was to study the effect of sources, doses and nitrogen split in the development, yield and protein content of grains of winter common bean in no tillage system, correlated with a simple economical analysis A randomized blocks design was used, in a factorial scheme 3x5x2 with 30 treatments and 4 repetitions constituted by three sources of nitrogen (ammonium sulphate, urea and ammonium sulphate u of N + urea u of N), with different doses of nitrogen (0, 50, 100, 150 e 200 kg/ha) applied at sowing or split (1/3 at sowing + 2/3 V4-4 stadium).The trial was conducted in Selvíria county, MS State in 2005 in no season crop period, in a distrophyc Haplustox. It is ended that the source of nitrogen from ammonium sulphate provides larger yield of grains of the winter common bean, however the urea is that provides larger economical efficiency. The increase of the nitrogen fertilization increases the yield until the dose of 198 kg/ha, providing on average an increase of 31% in the yield compared with the control (without N), however, not always larger dose provides larger economical efficiency. The nitrogen split was not economically viable. There was different behavior between sources and manners of application of N in total soluble protein. Content the increase of the nitrogen fertilization propitiates increase of protein content on grains. / Orientador: Orivaldo Arf / Coorientador: Marco Eustáquio de Sá / Banca: Salatier Buzetti / Banca: Rogério Peres Soratto / Mestre