Espécies de Ficus e suas vespas polinizadoras representam um dos sistemas mutualísticos mais especializados e estudados atualmente, no qual cada representante depende diretamente do outro para sua reprodução. As vespas que recém-emergem de um figo carregam grãos de pólen em seu corpo e são atraídas pelo odor produzido no sicônio (= inflorescência), em fase receptiva, de outro indivíduo. Ao entrar no sicônio através de sua abertura (ostíolo), as vespas não só depositam seus ovos, como também polinizam as flores femininas abertas, iniciando um novo ciclo de vida. Apesar de inúmeros estudos envolvendo questões químicas, filogenéticas, ecológicas, coevolutivas e reprodutivas desse mutualismo, são raros os estudos abrangendo a anatomia do sicônio e as estruturas secretoras presentes nesta inflorescência. Assim, o objetivo deste trabalho consistiu em localizar e caracterizar as estruturas secretoras ativas em sicônios em fase receptiva de nove espécies, representando diferentes linhagens do gênero, esperando-se encontrar as glândulas responsáveis pela produção das fragrâncias atrativas às vespas polinizadoras, e também estruturas que secretam substâncias atuantes na proteção desta inflorescência. Sicônios de Ficus auriculata, F. citrifolia, F. lyrata, F. microcarpa, F. montana, F. obtusiuscula, F. pumila, F. tikoua e F. variegata em fase receptiva foram coletados e processados de acordo com as técnicas usuais para análise em microscopias fotônica e eletrônica de varredura. Grande diversidade de estruturas secretoras foi encontrada nos sicônios das espécies investigadas. Pela primeira vez os sítios produtores de fragrâncias atrativas às vespas foram identificados e consistem em glândulas de odor (osmóforos) de localização distinta: nas brácteas do ostíolo e no receptáculo da inflorescência. Ambos os osmóforos aparentemente atuam na etapa de atração das vespas a longas distâncias; porém o osmóforo presente no receptáculo da inflorescência parece atuar também na quimioestimulação por contato das vespas polinizadoras que pousam no sicônio receptivo, estimulando-as a entrar na inflorescência. Estas glândulas teriam surgido no gênero Ficus, não ocorrendo em linhagens ancestrais na mesma família, corroborando a importância dos voláteis na manutenção do mutualismo figo-vespa de figo. Além das glândulas de odor, os sicônios das espécies de Ficus apresentam outras estruturas secretoras não relacionadas à atração de polinizadores, como laticíferos, idioblastos fenólicos, epiderme fenólica e tricomas secretores de compostos fenólicos, nas brácteas do ostíolo, no receptáculo da inflorescência e em tecidos florais. Estas estruturas devem atuar na proteção do sicônio, estrutura de extrema importância que garante a continuidade dos ciclos de gerações tanto da espécie vegetal quanto de seus polinizadores. A interação com um grande número de fitófagos e o elevado custo da herbivoria para o sucesso reprodutivo da espécie provavelmente foram os fatores que levaram à seleção destas estruturas ao longo da evolução do grupo. / Ficus species and their pollinating wasps represent one of the most specialized and currently studied mutualistic systems, in which each representative directly depends on the other for its reproduction. Wasps that newly emerged from a fig carry pollen on their bodies and are attracted by the scent produced by another plants syconium (= inflorescence), in its receptive phase. Upon entering the syconium through its opening (ostiole), not only the wasps lay their eggs, but also pollinate the open female flowers, starting a new life cycle. Despite numerous studies involving chemical, phylogenetic, ecological, coevolutionary and reproductive issues regarding this fig-fig wasp mutualism, studies comprising syconiums anatomy and secretory structures present in this inflorescence are rare. Therefore the aim of this study was to locate and characterize the active secretory structures in receptive phase of syconia in nine species, representing different lineages of the genus. We intended to find the glands responsible for the production of fragrances that are attractive to pollinating wasps, and also structures that secrete substances acting in syconium protection. Receptive syconia of F. auriculata, F. citrifolia, F. lyrata, F. microcarpa, F. montana, F. obtusiuscula, F. pumila, F. tikoua and F. variegata were collected and processed according to the usual techniques for analyses in photonic and scanning electron microscopies. Great diversity of secretory structures was found in syconia of investigated species. For the first time, the sites producing attractive fragrances were identified and consist of scent glands (osmophores) of distinct location: ostiolar bracts and inflorescence receptacle. Both osmophores apparently act on the attraction of wasps over long distances, but the osmophore of the inflorescence receptacle seems to also act in chemostimulation by contact pollinating wasps land on receptive syconium and are encouraged to enter the inflorescence. These glands would have arisen in the genus Ficus (they do not occur in ancestral lineages in the same family), which confirms the importance of volatiles in the maintenance of fig-fig wasp mutualism. In addition to the scent glands, syconia of Ficus species present other secretory structures that are not associated to the attraction of pollinators: laticifers, phenolic idioblasts, phenolic epidermis and phenolic-secreting trichomes, occurring in ostiolar bracts, inflorescence receptacle and floral tissues. These structures must act in the protection of the syconium, an extremely important structure that ensures the continuity of generations cycles of plant species and their pollinators. The interaction with a large number of phytophagous animals and the high cost of herbivory for the reproductive success of the species were probably the factors that led to the selection of these structures along the evolution of the group.

A crescente urbanização e modernização leva a população a passar cada vez mais tempo em ambientes fechados e com climatização artificial. Estes ambientes são propícios para o desenvolvimento de contaminantes, como compostos orgânicos voláteis e microrganismos, os quais estão diretamente relacionados a problemas de saúde. Neste trabalho, propõe-se o uso de fotocatálise heterogênea para remoção de poluentes orgânicos presentes no ar. O semicondutor escolhido como fotocatalisador para este trabalho foi o óxido de zinco, que possui uma grande capacidade de absorção de luz UV. Inicialmente um estudo sistemático das condições de síntese de microestruturas de ZnO imobilizadas sobre diferentes substratos foi realizado com base em um planejamento de experimentos composto central circunscrito. Foram avaliadas as razões molares dos reagentes NaOH e D-frutose em relação à quantidade de Zn2+ presente no meio reacional, o tempo e a temperatura de síntese. A variável de resposta do sistema foi a porcentagem de degradação de rodamina B sob irradiação de luz ultravioleta por uma hora. Este corante é comumente usado como molécula alvo em ensaios de degradação fotocatalítica servindo de padrão para avaliação da eficiência do catalisador. Os materiais utilizados como substratos para o crescimento das microestruturas foram vidro, cobre e zinco. Os testes realizados permitiram concluir que, dentre os materiais estudados, substrato de zinco é o mais promissor, apresentando uma porcentagem de degradação máxima de 80%. Em relação às condições de síntese, os gráficos de contorno permitem identificar uma região de máxima resposta para o substrato zinco. As variáveis mais significativas do modelo estudado foram a quantidade de NaOH e a temperatura de síntese. Para a segunda etapa desta pesquisa, dois compostos facilmente encontrados em ambientes fechados – limoneno e acetona – foram utilizados como moléculas alvo de compostos orgânicos voláteis. Foram utilizados três reatores com configurações diferentes e três fotocatalisadores para o estudo de degradação fotocatalítica – TiO2 P25, ZnO Merck e nanobastões de ZnO sintetizados em laboratório. Os resultados indicam que o TiO2 apresenta uma maior facilidade de degradação de limoneno do que ZnO, totalizando uma remoção de 70% e 45%, respectivamente. O oposto acontece para acetona, onde ZnO apresentou uma degradação total de 61% e TiO2 48%. Nanobastões de ZnO foram responsáveis pela remoção de menos de 10% de limoneno. Estes resultados indicam a relação da atividade fotocatalítica com a interação entre estrutura do fotocatalisador/molécula alvo. / The increasing urbanization and modernization have led people to spend more and more time indoors and with artificial air conditioning. Such environments are conducive to the development of contaminants, such as volatile organic compounds and microorganisms, which are directly related to health issues. In this work, we propose the use of heterogeneous photocatalysis for organic pollutants removal in air. The semiconductor chosen as photocatalyst for this study was zinc oxide, a material with great UV light absorption capacity. Initially a systematic study of the ZnO microstructures synthesis conditions immobilized on different substrates was performed. In order to do so, a circumscribed central composite design of experiments was developed for each substrate. The reactants molar ratio – NaOH/Zn and Zn/Fructose –, time and temperature of synthesis were evaluated. The response variable was rhodamine B (RhB) degradation percentage using UV light for one hour. This dye is commonly used as a target molecule, been referred as standard test to evaluate the photocatalyst efficiency. The materials used as substrates for microstructures growth were glass, copper and zinc. The experiments shoed that, among the studied materials, zinc substrate is the most promising, with a maximum (RhB) degradation of 80%. Regarding the synthesis condition, the contour plots allow the identification of a maximum response region for the zinc substrate. The most significant variables from the studied model were the molar ratio NaOH/Zn and synthesis temperature. For the following step in this work, two compounds easily found indoors – limonene and acetone – were used as target molecules of volatile organic compounds (VOCs). Three reactors with different configurations, and three photocatalysts – TiO2 P25, ZnO Merck and synthesized ZnO nanorods – were used for the study of photocatalytic degradation. The results indicate that TiO2 has a greater ease of limonene degradation than ZnO, with a total removal of 70% e 45%, respectively. The opposite happens to acetone, where ZnO showed an overall degradation of 61 e 48%, respectively. ZnO nanorods were responsible for less than 10% of limonene removal. This results indicate a relation between photocatalytic activity and photocatalyst structure/target molecule.

Orientador: Diogo Paschoalini Volanti / Banca: Márcio José Tiera / Banca: Caue Ribeiro de Oliveira / Resumo: No presente trabalho avaliou-se o efeito do óxido de grafeno reduzido (RGO) e paládio (Pd) no dióxido de estanho (SnO2) para detecção de compostos orgânicos voláteis (VOCs) na presença de umidade, similar às condições ambientais e da respiração humana. Dessa forma, dois conjuntos de amostra diferentes foram preparadas pelo método solvotérmico assistido por micro-ondas em tempos curtos de síntese, sendo o primeiro constituído pelo SnO2 com morfologia de flores e heteroestrutura Pd-SnO2, e o segundo consistindo em nanopartículas (NPs) ocas de SnO2 e nanocompósito RGO-SnO2. Os materiais sintetizados foram caracterizados por difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS), espectroscopia Raman, análise de área superficial específica (BET), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TG) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS). Dessa forma, para a heteroestrutura Pd-SnO2, a dispersão de NPs de Pd metálico se deu de forma homogênea na superfície do SnO2. No caso do nanocompósito RGO-SnO2, as NPs ocas de SnO2 se formaram na superfície das folhas de RGO, garantindo a interconectividade entre os dois materiais. As propriedades como sensor de VOCs dos materiais foram estudadas - avaliando parâmetros de seletividade e sensibilidade - em atmosfera seca e com umidade relativa e... / Abstract: In the current work, the effect of reduced graphene oxide (RGO) and palladium (Pd) on tin dioxide (SnO2) were evaluated for the detection of volatile organic compounds (VOCs) in humidity presence, similar to environmental and human exhaled breath conditions. Thus, two different groups of samples were prepared by microwave-assisted solvothermal method in a short reaction time, where the first group of samples corresponded to SnO2 with flower-like morphology and Pd-SnO2 heterostructure. The second one consisted of hollow SnO2 nanoparticles (NPs) and RGO-SnO2 nanocomposite. The materials were characterized by Xray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM-FEG), transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Raman spectroscopy, analysis of specific surface area (BET), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Therefore, for the Pd-SnO2 heterostructure, the dispersion of metallic Pd NPs occurred homogeneously on SnO2 surface. In the case of RGO-SnO2 nanocomposite, the hollow SnO2 NPs grew on the RGO sheets, ensuring a great interconnectivity between both materials. The VOCs sensing properties were studied - evaluating parameters such as selectivity and sensibility - under dry atmosphere and with relative humidity between 24 and 98%. When the structures of flower-like SnO2 and Pd-SnO2 heterostructure were compared, the positive effect of Pd NPs on the sensing performance was noticed, in which the optimal operating temperature decreased in comparison with pure SnO2, and the negative effect of humidity was mitigated. For the hollow SnO2 NPs and RGO-SnO2 nanocomposite, the RGO-SnO2 sensor signal was superior to that of pure SnO2 NPs under dry and humid atmosphere, as well as it exhibited a lower decrease in the signal under wet conditions due to the RGO ... / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo teve como objetivo quantificar as emissões de Compostos Orgânicos Voláteis do Aterro Controlado Morro do Céu localizado na cidade de Niterói, Rio de Janeiro, Brasil. Para tanto, vinte amostras foram coletadas, usando uma bomba de ar operada a bateria durante dois dias de dezembro de 2009. Uma câmara de fluxo cilíndrica de PVC de 30L foi inserida 5 cm no solo do aterro, e as amostras foram coletadas através de uma válvula na parte superior da câmera. Os resultados indicaram um valor de 1.980 Kg Km-2 h-1. O modelo Gaussiano de dispersão atmosférica ISCST3 foi utilizado para calcular a difusão e transporte dos poluentes a fim de estimar as concentrações de COV no bairro, usando dados topográficos, meteorológicos e de emissões. Valores de 525 μg m-3 de COV foram encontrados a 500 metros do aterro. As emissões do aterro foram usadas em conjunto com dados meteorológicos, utilizando o modelo de trajetória OZIPR e o mecanismo químico SAPRC para demonstrar o impacto na formação do ozônio troposférico na região. É conhecido que o ozônio é formado pela reação entre COV, NOx e luz solar. A contribuição de valores elevados de COV provenientes das emissões do aterro conduzirá a uma nova situação com valores mais elevados de ozônio na região. Os resultados da modelagem indicaram um aumento maior que 1000% nos níveis de ozônio na região do aterro, se comparado com a modelagem do ozônio para a região metropolitana do Rio de Janeiro. Os resultados mostram ser necessário que maior atenção seja dada à política de gerenciamento de RSU no Brasil, incluindo a escolha adequada para o local de instalação, o monitoramento da área durante e após o período de operação e técnicas mais adequadas de disposição dos resíduos sólidos urbanos / The purpose of this work was to quantify the Volatile Organic Compounds emissions by a landfill (Morro do Céu), located in Niterói, Rio de Janeiro State, Brazil. Twenty 10-minute samples were collected using a battery-operated air pump operated at 500 mL min-1, over a period of four days in May and December, 2009. A cylindrical 30 L PVC flux chamber was used, the open, bottom side of which was inserted into the landfill soil to a depth of 5 cm. The samples were collected using a valve at the upper, closed side of the chamber. The results indicated an elevated value of 1,980 kg km-2 h-1. A Gaussian plume dispersion model, implemented by Aermod software, was used to calculate the diffusion and transport of pollutants, and the pollutant concentrations in the surroundings were estimated using the emission, meteorological, and topographical data. Maximum values of 525 μg m-3 for VOC were found at approximately 500 m from the landfill. The landfill emissions were also compiled with meteorological data, using the OZIPR trajectory model coupled with SAPRC chemical mechanism, to demonstrate their impact on the formation of tropospheric ozone. It is well known that ozone is formed by the reactions of VOC, NOx and sunlight. The contribution of high VOC levels from the landfill emissions was expected to lead to higher ozone values. The results indicated a 1000% increase in ozone in the region of the landfill, compared to the ozone values for the metropolitan region of Rio de Janeiro. The results show that it is both necessary and desirable that greater attention be given to the political management of municipal solid waste in the Brazil, including the location choice, the monitoring of landfill areas during and after their period of operation and techniques more appropriate of disposition of municipal solid waste

O ozônio (O3) é um dos poluentes que representa grande preocupação em termos de qualidade do ar na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). No ano de 2012 foram observados 98 dias de ultrapassagens do padrão horário da qualidade do ar para este poluente na RMSP. A exposição aos poluentes atmosféricos como O3 e outros está associada ao prejuízo da saúde respiratória. O enfoque deste estudo é determinar os principais Compostos Orgânicos Voláteis (COV) precursores de O3 para auxiliar no controle deste poluente. Neste trabalho foram realizadas 78 amostragens durante a semana de hidrocarbonetos no ano de 2006 e 66 amostragens de hidrocarbonetos, 62 de aldeídos e 42 de etanol durante o ano de 2011/2012, 7:00 h às 9:00 h, na estação CETESB IPEN/USP. Medidas de COV também foram realizadas no ano de 2006 e 2008, na Estação CETESB Cerqueira César. Adicionalmente, foram efetuados testes de emissões veiculares durante o ano de 2009 de 5 veículos a diesel, 3 a etanol, 2 a gasolina C e 1 motocicleta. O modelo de trajetórias OZIPR foi utilizado para determinar os principais precursores de O3. Durante o ano de 2011/2012, na Estação CETESB IPEN/USP, a classe de aldeídos representou 35,3% dos COV analisados em concentração na atmosfera, seguido pelo etanol 22,6%, compostos aromáticos 15,7%, alcanos 13,5%, cetonas 6,8%, alcenos 6,0% e alcadienos < 0,1%. Considerando a concentração dos compostos e sua reatividade, as simulações executadas com o modelo OZIPR mostraram que o acetaldeído contribuiu com 61,2% da formação do O3 na atmosfera da RMSP no ano de 2011/2012. Dos COV analisados, a classe dos aldeídos contribui com 74% da produção de O3, aromáticos 14,5%, alcenos 10,2%, alcanos 1,3% e alcadienos (isopreno) 0,03%. O estudo de emissão veicular mostrou que 39% dos aldeídos foram provenientes de veículos a etanol, 28% a diesel, 26% a gasolina C e 7% de motocicletas. As emissões dos COV por veículos a gasolina contribuíram com 44% da formação de O3, a diesel 22%, a etanol 19% e motocicletas 15%. / Ozone (O3) is a pollutant that represents great concern in terms of air quality in the metropolitan area of São Paulo (MASP). In 2012 were observed 98 days of exceedances of the standard time air quality for this pollutant in the MASP. Exposure to air pollutants such as O3 and others is associated with the injury of respiratory health. The focus of this study is to determine the main Volatile Organic Compounds (VOCs) precursors of O3 to auxiliary in control this pollutant. In this work were made 78 samples during the week of hydrocarbons in 2006 and 66 samples of hydrocarbons, 62 of aldehydes and 42 of ethanol during the year 2011/2012, 7:00 am to 9:00 am, at the CETESB IPEN/USP station. Measurements of VOCs also were realized in 2006 and 2008, in the CETESB Cerqueira Cesar station. Additionally, were performed tests vehicle emissions during the year 2009 of 5 diesel vehicles, 3 ethanol, 2 gasool and 1 motorcycle. The OZIPR trajectory model was used to determine the main O3 precursors. During the year 2011/2012, in the CETESB IPEN/USP station the class of aldehydes represented 35.3% of VOCs analyzed in concentration in the atmosphere, followed by ethanol 22.6%, aromatics 15.7%, alkanes 13.5%, ketones 6.8%, alkenes 6.0% and alkadienes <0.1%. Considering the concentration of the compounds and their reactivity, the simulations executed with the model showed that acetaldehyde OZIPR contributed with 61.2% to the formation of O3 in the atmosphere of MASP in the year 2011/2012. VOCs analyzed, the class of aldehydes contributed with 74% of the production of O3, aromatics 14.5%, alkenes 10.2%, alkanes 1.3% and alkadienes (isoprene) 0.03%. The study of vehicular emission showed that 39% of aldehydes were obtained from ethanol vehicles, 28% diesel, 26% gasoline and 7% of motorcycles. Emissions of VOCs by gasoline vehicles contributed with 44% of the formation of O3, diesel 22%, ethanol 19% and motorcycles gasoline 15%.

O Brasil destaca-se como um dos maiores produtores mundiais de mamão, fruto apreciado em todo o mundo pelo sabor e polpa delicada. Os compostos voláteis contribuem para a formação do aroma do fruto, o que faz deles essenciais para o desenvolvimento de características sensoriais que definem sua apreciação pelos consumidores. Os principais compostos de aroma do mamão incluem, principalmente, terpenos, ésteres, aldeídos, álcoois, ácidos orgânicos e cetonas, com destaque para o monoterpeno linalool que é o composto mais abundante na cultivar \'Golden\'. Embora a biossíntese de compostos voláteis seja particularmente afetada pelos tratamentos para consevação pós-colheita, estes são essenciais para a comercialização do mamão, em vista de sua alta perecibilidade. O uso de baixas temperaturas tem sido um dos métodos mais empregados para extensão de vida pós-colheita do mamão. Precedentes da literatura indicam que o tratamento pós-colheita com metil jasmonato (MJ) é capaz de reduzir possíveis efeitos prejudiciais decorrentes do armazenamento a baixa temperatura. Além disso, a aplicação do metil jasmonato em frutos é capaz de estimular a atividade de enzimas das vias de produção de compostos voláteis. Desta forma, o presente trabalho tem por objetivo avaliar os efeitos da aplicação pós-colheita do MJ em mamão (Carica papaya L. cv \'Golden\'), focando os efeitos sobre as vias de biossíntese de componentes voláteis do aroma, em frutos amadurecidos a temperatura de 22ºC, assim como em outros armazenados a 10ºC seguido de transferência a 22ºC para o pleno amadurecimento. Além dos perfis de compostos voláteis, também foram avaliados os perfis de respiração, produção de etileno, cor da casca, quantificação de MJ e expressão gênica de linalool sintase (LIS). Dada a importância do linalool para o aroma característico do mamão, as variações na transcrição de um gene da linalool sintase foram avaliadas buscando correlacioná-las aos efeitos dos tratamentos na produção dos compostos voláteis. O tratamento com MJ influenciou a produção de compostos voláteis, particularmente de linalool e hexanal nos grupos mantidos a 10ºC. Os frutos tratados com o hormônio apresentaram maior abundância do composto quando comparados ao grupo controle. Embora o protocolo de tratamento empregado não tenha conseguido recuperar os altos níveis encontrados nos frutos armazenados a 22ºC, não se exclui a possibilidade de que outros desenhos experimentais possam responder de maneira ainda mais satisfatória a este mesmo tratamento / Brazil stands out as one of the world\'s largest producers of papaya, fruit appreciated worldwide for it taste and delicate pulp. The volatile compounds contribute to the formation of the flavor of the fruit, making them essential for the development of sensory characteristics that define their appreciation by consumers. The main papaya flavor compounds include mainly terpenes, esters, aldehydes, alcohols, organic acids and ketones, especially the monoterpene linalool which is the most abundant compound in the cultivar \'Golden\'. Although the biosynthesis of volatile compounds is particularly affected by postharvest treatments for conservation, those are essential for the marketing of papaya, in view of their high perishability. The use of low temperatures has been one of the most used methods for extension of papaya postharvest life. Previous literature indicate that postharvest treatment with methyl jasmonate (MJ) is capable of reducing possible adverse effects arising from storage at low temperature. Furthermore, the application of methyl jasmonate in fruits is able to stimulate the activity of the enzymes of volatiles production pathways. Thus, this study aims to evaluate the effects of postharvest application of MJ in papaya (Carica papaya L. cv \'Golden\'), focusing on the effects in the biosynthetic pathways of volatile aroma compounds in fruit ripened to temperature of 22ºC, as well as other stored at 10ºC followed by transfer to 22ºC for the complete maturation. In addition to the volatile compounds profiles were also evaluated respiration profiles, ethylene production, peel color, quantification of MJ and gene expression of linalool synthase (LIS). Given the importance of linalool to the characteristic aroma papaya, changes in the transcription of a linalool synthase gene were evaluated seeking to correlate them to the treatment effects on the production of volatile compounds. Treatment with MJ influence the production of volatile compounds, particularly linalool and hexanal in the groups kept at 10ºC. Fruits treated with the hormone had higher abundance of the compound when compared to the control group. Although the treatment protocol employee has not been able to recover the high levels found in fruits stored at 22ºC, do not exclude the possibility that other experimental designs can respond even more satisfactorily to this same treatment.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-13T19:49:13Z No. of bitstreams: 1 ClariceDias.pdf: 1740990 bytes, checksum: d4150e4fe41ba8404104c64d6b4fe6d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T19:49:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClariceDias.pdf: 1740990 bytes, checksum: d4150e4fe41ba8404104c64d6b4fe6d3 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Dengue is considered the most important mosquito-borne viral disease in the world; it is endemic in over 100 countries, where 50-100 million are infected by dengue virus per year. As the dengue control is based on the combat of the primary vector of dengue, the mosquito Aedes aegypti L. (Diptera: Culicidae), one of the most effective ways to achieve this combat is by the use of synthetic chemicals, such as organophosphate temephos, against the mosquito larvae. However, the continued and repeated use of these products has contributed to the development of resistant strains. The occurrence of resistance can be figured out by researches to find out news plant-base insecticides, such as essential oils. Thus, this study aimed to perform a review of the essential oils with studies on the evaluation of the larvicidal activity against A. aegypti and to analyze the chemical composition and the larvicidal activity of essential oils from six plant species from Amazônia Legal maranhense. This dissertation was divided into two chapters; the chapter 1 consists of a review of the scientific papers which showed that 210 essential oils from 159 plant species have already been tested by their larvicidal potential and that more than 75% of these essential oils were considered active (LC50 < 100 mg/L). This study has further information such as the factors affecting the activity, structure-activity relationships, mechanisms of action, as well as the studies with the main compounds of these oils. The chapter 2 reports the experimental research to evaluate the larvicidal activity and chemical composition of essential oils extracted from six plants collected in the “Parque Nacional da Chapada das Mesas”, Maranhão, Brazil (Amazônia Legal maranhense). The oils were extracted by hydrodestilation, using a Clevenger apparatus and their compositions were analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). The larvicidal activity was performed according to the guidelines from the World Health Organization. The sesquiterpenes hydrocarbons were the major fraction of the essential oils from Eugenia patrisii Vahl, Eugenia piauhiensis Vellaff., Myrcia erythroxylon O. Berg, Psidium myrsinites DC., and Siparuna camporum (Tul.) A. DC.; whereas, Lippia gracilis Schauer essential oil showed the oxygenated monoterpenes as major compounds. Five of the six tested oils showed promising results for the development of products larvicides against A. aegypti larvae, showing LC50 value among 230 and 417 mg/L. From these results, it was possible to observe the need for standardization of methodologies for evaluation of larvicides against A. aegypti, the low number of patents and potential of oils from the “maranhense” flora to obtain products that can contribute to the control of dengue. / A dengue é considerada a arbovirose mais importante do mundo, sendo endêmica em mais de 100 países, onde anualmente, 50 a 100 milhões de pessoas são infectadas pelo seu vírus. Como o seu controle depende essencialmente do combate ao seu principal vetor, o mosquito Aedes aegypti L. (Diptera: Culicidae), uma das formas mais eficientes de realizar este combate é através do uso de produtos químicos sintéticos, como o organofosforado temefós, contra as larvas deste mosquito. No entanto, o uso contínuo e repetido destes produtos tem contribuído para o desenvolvimento de cepas resistentes. A solução para a ocorrência de resistência pode ser encontrada na busca por novos compostos inseticidas obtidos a partir de produtos do metabolismo das plantas, como os óleos essenciais. Sendo assim, o presente trabalho objetivou realizar um levantamento dos óleos essenciais com estudos de avaliação da atividade larvicida contra A. aegypti e analisar a composição química e a atividade larvicida de óleos obtidos de seis espécies vegetais da Amazônia Legal maranhense. Esta dissertação foi divida em dois capítulos; o capítulo 1 consiste no artigo de revisão de literatura, onde foi possível observar que 210 óleos essenciais de 159 espécies vegetais foram avaliados quanto à atividade larvicida e que mais de 75% destes óleos mostraram-se ativos (CL50 < 100 mg/L). Foram apresentados, ainda, os fatores que afetam a atividade larvicida, a relação estrutura atividade, os mecanismos de ação, bem como trabalhos com os constituintes isolados desses óleos. Já o capítulo 2 relata a parte experimental da avaliação da atividade larvicida e a composição química de óleos essenciais extraídos de seis espécies vegetais coletadas na região do Parque Nacional da Chapada das Mesas (Amazônia Legal maranhense), Maranhão, Brasil; os óleos foram extraídos por hidrodestilação, utilizando aparelho de Clevenger e sua composição analisada por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (CG/EM). A atividade larvicida foi avaliada segundo metodologia preconizada pela Organização Mundial de Saúde. Os sesquiterpenos hidrocarbonados constituíram a maior fração dos óleos essenciais de Eugenia patrisii Vahl, Eugenia piauhiensis Vellaff., Myrcia erythroxylon O. Berg, Psidium myrsinites DC. e Siparuna camporum (Tul.) A. DC.; enquanto que, Lippia gracilis Schauer apresentou como constituintes majoritários, monoterpenos oxigenados. Cinco dos seis óleos testados demonstraram resultados promissores para o desenvolvimento de produtos larvicidas contra as larvas de A. aegypti, apresentando CL50 entre 230 e 417 mg/L. A partir desses resultados foi possível observar a necessidade de padronização de metodologias para avaliação larvicida contra A. aegypti, o baixo número de patentes e o potencial de óleos essenciais da flora maranhense para obtenção de produtos que possam contribuir com o controle da dengue.

Esta tese apresenta os resultados obtidos com a utilização de efluente produzido em digestor hidrolítico de lodo primário, para a remoção de nutrientes em reator em bateladas seqüenciais (RBS) tratando efluente de reator UASB. Assim, foram realizados dois estudos. O primeiro consistiu na verificação da melhor condição operacional para que se alcançasse a maior produção de ácidos graxos voláteis (AGV) em digestor hidrolítico de lodo (DHL), enquanto que, o segundo estudo, consistiu na avaliação do desempenho do RBS na remoção de nitrogênio e fósforo diante da aplicação dos AGV presentes no sobrenadante de lodo hidrolisado, do DHL. Os resultados do primeiro estudo permitiram a verificação de que a produção de AGV no DHL foi proporcional à taxa de aplicação. Foi verificado, também, que a maior produção destes ácidos se deu com a aplicação de tempos de detenção de lodo da ordem de 2 dias. Os resultados do segundo estudo permitiram a verificação de que a relação C/N igual, ou próxima a 3, se mostrou como a mais viável para o processo de desnitrificação, onde, neste caso foram observadas desnitrificações superiores a 70%. Nesta mesma condição, foram observadas remoções de fósforo da ordem de 25%. Entretanto, a utilização do sobrenadante de lodo hidrolisado, e os AGVs nele contido como fonte de carbono, ficou comprometida devido a alta concentração de nitrogênio (predominantemente sob a forma amoniacal) nele presente. O nitrogênio introduzido no RBS, pela adição de sobrenadante de lodo hidrolisado, se manteve inalterado fazendo com que o RBS acabasse por apresentar altas concentrações deste nutriente ao final do ciclo. Portanto, a aplicação deste tipo de fonte de carbono em escala plena para remoção de nutrientes, acabou ficando inviável da forma como se propôs, nesta pesquisa, que fosse realizada. / This thesis presents the results obtained with the use of effluent produced in primary sludge hydrolytic digester for nutrient removal in sequential batch reactor (SBR) treating effluents from an up-flow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor. Two bench scale studies were developed. The first one consisted in verifying the best operational condition to produce volatile fatty acids (VFA) in the primary sludge hydrolytic reactor; the second one aimed to evaluate the sequential batch reactor (SBR) performances in the removal of nitrogen and phosphorus. In this operational condition, VFA from the liquid phase of the hydrolytic reactor was applied as external carbon source. The results from the first study permitted to verify that the VFA production in the HSR was proportional to the application rate (AR). The best VFA production was obtained for sludge retention time (SRT) of two days. In the second study, the best C/N ratio for the denitrification process was found to be close to 3, with denitrification efficiency higher than 70%. In this condition, phosphorus removal efficiency was approximately 25%. However, nitrogen removal was deeply affected by the high concentration of ammonium nitrogen in the liquid phase of the hydrolyzed sludge that remains unaltered in the SBR. Consequently, the use of such endogenous carbon source for denitrification needs further development in order to be applied in full-scale treatment systems.

Tese de doutoramento. Ciências de Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Mecânica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Professor Carlos Manuel Coutinho Tavares de Pinho