A literatura registra que a distribuição do zinco no organismo é diferente entre indivíduos obesos e indivíduos eutróficos. Com o objetivo de avaliar se a orientação nutricional para diminuição de peso teria influência nessa distribuição, foi estudado um grupo de 15 adolescentes do sexo feminino entre 14 a 18 anos, apresentando Percentil de índice de Massa Corpórea (PIMC) >85, atendidas no Centro de Atendimento e Apoio ao Adolescente (CAAA) da Universidade Federal de São Paulo/Escola Paulista de Medicina. A orientação dietética foi realizada com ênfase em uma dieta normocalórica utilizando a pirâmide dos alimentos. Os itens do consumo alimentar que resultaram em diferença significativa em p<0.05 foram: proteínas, frutas, carnes e ovos e leite e derivados. Os parâmetros bioquímicos analisados para avaliar o estado nutricional relativo ao zinco foram: plasma, eritrócitos, sedimento salivar e urina de 24 horas. Como suporte para esses dados foram avaliadas também a insulina sérica, superóxido-dismutase intraeritrocitária (SOD) e a creatinina urinária. As variáveis bioquímicas que apresentaram significância de p<0.05 foram o zinco e a SOD intraeritrocitarios, assim como estas também tiveram correlação com p<0.05. Os resultados indicam que a mudança no padrão alimentar durante 4 meses foi efetiva para aumentar significantemente o zinco intraeritrocitário. / There are significant differences on the zinc distribution between obese and non-obese individuals. A fifteen female adolescents group, with a PIMC >85th, has been studied in order to evaluate the influence on the zinc distribution of a nutritional orientation for weight loss. Normochaloric diet based on the food pyramid was introduced. The items that presented more significant difference on p<0,05 were proteins, fruits, meat and eggs, and milk and milk products. Zinc biochemical parameters assessment were plasma, erythrocytes, salivary sediment and 24 hours urine, SOD and urinary creatinine. Results show that changes on alimentary pattern during 4 months is significantly effective for increasing intraerythrocytic zinc.

Orientador: Pedro de Magalhães Padilha / Banca: Paulo Roberto Ramos / Banca: Lincoln Carlos de Oliveira / Resumo: No presente trabalho foi feito uma análise qualitativa de cálcio, ferro e zinco em spots de proteínas de amostras de tecido hepático de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) por Fluorescência de Raios-X de Radiação Síncroton, após a separação das proteínas por Eletroforese Bidimensional em Gel de Poliacrilamida (2D-PAGE). Os espectros de fluorescência obtidos indicaram a presença de cálcio, ferro e zinco em doze, seis e oito spots protéicos das amostras de fígado, respectivamente. Os íons metálicos detectados nas amostras estão distribuídas principalmente em proteínas de massa molar menor que 45 kDa e com pI na faixa de 4,5 a 9,0. Além do cálcio, ferro e zinco foram detectados a presença de enxofre e fósforo, elementos não metálicos, que podem ser constituintes da estrutura das proteínas. As concentrações de cálcio, ferro e zinco ligados às proteínas foram determinadas por FAAS após a mineralização ácida dos spots protéicos, encontrando-se concentrações na faixa de 1,08 a 5,80 mg g-1, 2,02 a 8,03 mm g-1 e 1,60 a 8,55 mg g-1, respectivamente / Abstract: An investigation was made into calcium, iron and zinc in protein spots in samples of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) liver tissue obtained after protein separation by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2D-PAGE) and subsequent qualitative and quantitative evaluation by synchrotron radiation X-ray fluorescence (SRXRF) and graphite furnace atomic absorption spectrometry (FAAS). An analysis of the fluorescence spectra indicated the presence of calcium, iron and zinc in twelve, six and eight liver protein spots, respectively. The metal ions found were distributed mainly in proteins with a molar mass of less than 40.00 kDa and more than 12.00 kDa, with pI in the range of 4.70 to 9.40. The only exception was a spot presenting protein with a molar mass of 10.10 kDa. In addition to calcium, iron and zinc, sulfur and phosphorus - which are non-metals that may be part of the protein structure, were also detected. After microwave-assisted acid mineralization of the proteins spots, a FAAS estimation of the concentration of calcium, iron and zinc bound to these proteins indicated a range of 1.08 to 5.80 mg g-1, 2.02 to 8.03 mg g-1 e 1.60 to 8.55 mg g-1, respectively / Mestre

A contaminação ambiental por metais pesados, entre os quais o cádmio (Cd), níquel (Ni) e zinco (Zn), tanto nos solos cultivados quanto nos produtos agrícolas, demanda constante monitoramento do solo, bem como a quantificação desses elementos nos diferentes órgãos dos vegetais. No manejo da adubação e outras práticas culturais, há contaminação indesejável de metais pesados que se acumulam nos solos ao longo dos anos, podendo causar danos ao crescimento vegetal, produção e/ou qualidade do produto agrícola. Considerando a relevância da problemática dos metais pesados nos sistemas agrícolas, é essencial o conhecimento da ação do Cd, Ni e Zn nos processos metabólicos no cafeeiro. A proposta desta pesquisa foi verificar a influência das aplicações de doses crescentes de Cd, Ni e Zn sobre as características nutricionais, fisiológicas e bioquímicas em plantas de cafeeiro em produção e na qualidade da bebida. Por meio dos parâmetros analisados até 128 dias, a ordem crescente de toxidez é de Ni, Zn e Cd. A distribuição de Cd é maior nos ramos, grãos e folha; Ni nas folhas, ramos e grãos e Zn nos ramos, folhas e grãos. O estado nutricional do cafeeiro não é afetado pela aplicação dos metais, com exceção do nitrogênio e do fósforo, que reduz nas maiores doses de Cd e Zn. A produtividade e qualidade da bebida são reduzidas em razão da aplicação dos metais. / Environmental contamination by heavy metals, including Cd, Ni and Zn, in both cultivated soils and agricultural products, takes constant monitoring of soils and the quantification of these elements in different plant parts. The management of fertilizer and other cultural practices, there are undesirable contamination of heavy metals that accumulate in soils over the years, causing damage to plant growth, production and/or quality of products. Considering the growing concern with heavy metals in agricultural systems is essential research focused on the physiological mechanism of Cd, Ni and Zn in coffee plants. Therefore, to evaluate the translocation of metals to coffee beans, the monitoring and the quantification of these elements in soils and different organs of coffee plants are required. The aim of this study was to evaluate the influence of applications times and rates of Cd, Ni and Zn on the nutritional, physiological and biochemical changes in coffee plants as well as cup quality drink under field condition. According to the results evaluated up to 128 days exposure to metals, the order of increasing toxicity was Ni>Zn>Cd. The distribution of Cd was higher in the plagiotropic branches>grain>leaf; Ni in leaves>stems>grains, and Zn in stems>leaves>grains, respectively. The nutritional status of coffee plants was not affected by the application of metals, except nitrogen and phosphorus, which reduced the highest levels of Cd and Zn. The coffee yield and cup quality drink decreased due to metals exposition.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-08-05T10:23:01Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Taise Maria dos Anjos Oliveira - 2016.pdf: 1420716 bytes, checksum: 75628b01c19c9db89c0e4ed2e9469284 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-05T15:03:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Taise Maria dos Anjos Oliveira - 2016.pdf: 1420716 bytes, checksum: 75628b01c19c9db89c0e4ed2e9469284 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T15:03:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Taise Maria dos Anjos Oliveira - 2016.pdf: 1420716 bytes, checksum: 75628b01c19c9db89c0e4ed2e9469284 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Photodynamic inactivation is a technique based on the synergistic combination of a photosensitizer, light and oxygen, resulting in the generation of reactive oxygen species, which are cytotoxic and cause cell death by apoptosis or necrosis. Bovine herpesvirus 1 is responsible for diseases of the respiratory and reproductive systems, it is estimated to occur an economic loss of a billion dollars a year, due to the action of the virus in the herd. In order to develop new alternatives and /or therapeutic approaches that are effective in viral clearance, we evaluated two photosensitizers, zinc phthalocyanine and aluminum phthalocyanine, the photoinactivation bovine herpesvirus 1. As a control we used irradiated virus without the presence of photosensitizer (light control) viruses incubated with photosensitizers without radiating (photosensitizer control) and viruses without any treatment. The light control showed that the use of light without the presence of photosensitizer does not have phototoxic effect on the virus; control showed that the photosensitizer zinc and aluminum phthalocyanines have no cytotoxicity in the absence of light. Both controls were compared to the virus that received no treatment. To better evaluate the irradiation time and the optimal concentration of the two photosensitizers, viral suspension aliquots containing 105.75 TCID50/mL were used, incubated with photosensitizers at concentrations of 5 and 10 μM and irradiated at 0, 15, 30, 45, 60, 75, and 90 minutes. After irradiation, the sample was added in permissive cell cultures virus, which was analyzed for the presence of cytopathic effect and the results were expressed as viral titers. The zinc phthalocyanine showed better efficiency in photoinactivation bovine herpesvirus 1, wherein the concentration of 10 μM with 30 minutes of irradiation was the most effective. The phthalocyanine aluminum inactivated virus completely after 60 minutes of irradiation, but there was no significant difference between concentrations. These results indicate that both phthalocyanines have a good applicability in photodynamic viral inactivation, but the zinc phthalocyanine has a better efficiency. / A inativação fotodinâmica é uma técnica baseada na combinação sinérgica de um fotossensibilizador, oxigênio e luz, que resulta na geração de espécies reativas do oxigênio, que são citotóxicas e causam a morte celular por apoptose ou necrose. O herpesvírus bovino 1 é responsável por enfermidades no sistema respiratório e reprodutivo, estima-se que ocorra uma perda econômica de um bilhões de dólares por ano, devido à ação do vírus no rebanho. Visando novas alternativas e/ou abordagens terapêuticas que sejam eficazes na eliminação viral, avaliamos dois fotossensibilizadores, ftalocianina zinco e ftalocianina alumínio, na fotoinativação do herpesvírus bovino 1. Como controle foram utilizados vírus irradiado sem a presença do fotossensibilizador (controle da luz), vírus incubado com os fotossensibilizadores sem irradiar (controle do fotossensibilizador) e vírus sem nenhum tratamento. O controle da luz mostrou que o emprego da luz sem a presença do fotossensibilizador não possui efeito fototóxico sobre o vírus, o controle do fotossensibilizador mostrou que as ftalocianinas zinco e alumínio não possuem citotoxidade na ausência da luz. Ambos os controles foram comparados ao vírus que não recebeu nenhum tratamento. Para avaliar o melhor tempo de irradiação e a melhor concentração dos dois fotossensibilizadores, foram utilizadas alíquotas de suspensão viral contendo 105,75 TCID50/mL, incubadas com os fotossensibilizadores nas concentrações de 5 e 10 μM e irradiadas nos tempos 0, 15, 30, 45, 60, 75 e 90 minutos. Após a irradiação a amostra foi adicionada em culturas de células permissíveis ao vírus, onde foi analisada a presença de efeito citopático e os resultados foram expressos em títulos virais. A ftalocianina zinco apresentou melhor eficiência na fotoinativação do herpesvírus bovino 1, sendo a concentração de 10 μM com 30 minutos de irradiação a mais eficaz. A ftalocianina alumínio inativou o vírus totalmente após 60 minutos de irradiação, mas não apresentou diferença significativa entre as concentrações. Estes resultados indicam que ambas ftalocianinas possuem uma boa aplicabilidade na inativação fotodinâmica viral, porém a ftalocianina zinco possui uma melhor eficiência.

Os Ormosils pertencem aos sistemas nanoestruturados, apresentando uma grande diversidade de estruturas e permitindo o controle das propriedades dos materiais obtidos. Os Ormosils contribuem ao desenvolvimento de materiais multifuncionais pela sua estrutura flexível (matriz hospedeira), que permite a oclusão de diversas espécies (moleculares, iônicas), a qual pode ser ajustada pela mudança dos grupos funcionais dos silanos precursores. Os filmes dos Ormosils têm potencial aplicação em fitas dosimétricas, janelas inteligentes, selos antifraude, dispositivos fotônicos, filmes fotocatalíticos e dispositivos fotocrômicos. Esta Tese abordou a determinação qualitativa, semiquantitativa e quantitativa dos filmes dos Ormosils (contendo nanopartículas de TiO2, ZnO e Fosfotungstatos ([PW12O40]3)) e aqueles constituídos por uma rede interpenetrante de sílica, sesquisiloxano e hidroxiuretana de poli(dimetilsiloxano) contendo Fosfotungstatos, com potencial aplicação em membranas para células combustíveis e na produção de janelas fotocrômicas. Outro dos materiais analisados constituíram Ormosils ocluídos na matriz de Poli(imidas), com potencial aplicação no armazenamento de Hidrogênio, membranas para células combustíveis e revestimentos isolantes e anticorrosivos.<br /><br /> A quantificação e mapeamento dos elementos fotoativos são relevantes para a melhoria no desenvolvimento destes materiais, entretanto, esta não é uma tarefa trivial devido à natureza intrínseca destes materiais híbridos em que a fase orgânica e a inorgânica estão intimamente ligadas e devido à presença de um grande número de elementos químicos que muitas vezes interferem na análise. Desta forma, estes materiais híbridos se constituem em matrizes complexas de análise e há necessidade de se desenvolver e estudar métodos analíticos específicos. A fim de melhor compreender as propriedades fotocrômicas, anticorrosivas e mecânicas destes materiais, é importante conhecer a distribuição dos silicatos e dos fosfotungstatos no interior dos filmes.<br /><br /> Os Estudos de Interferência da Autoabsorção da Fluorescência de Tungstênio pelos demais elementos nos filmes dos Ormosils, nos induziram a abordar a quantificação por XRF, não somente pelo ponto de vista atômico, senão complementar com a abordagem molecular. O Espalhamento Raman Ressonante de RaiosX mostrouse igualmente importante para entender os fenômenos de interferência observados nestes sistemas complexos. <br /><br /> Foi possível identificar e detectar o dopante Ti na faixa de dezenas de mg.Kg1 , mediante análises de Fluorescência de RaiosX em ângulo rasante (GIXRF) assistida por Radiação Síncrotron. De maneira complementar, análises de Microfluorescência de RaiosX (&micro;XRF) assistida por Radiação Síncrotron possibilitaram conhecer a distribuição espacial do Titânio e Zinco nos Ormosils. Nestas análises XRF não se empregaram materiais certificados para validação, contudo fora preparados no nosso laboratório materiais de referência, com procedimento de preparo similar àquele das amostras usando o método de semiquantificação baseado em Parâmetros Fundamentais. Os resultados de Fluorescência de RaiosX foram validados pelos resultados das análises por ICPOES e Ativação por Nêutrons (INAA). Os diferentes métodos de análise empregados (&micro;XRF, GIXRF, EDXRF, ICPOES, AAS) foram efetivos em precisão e em exatidão na quantificação de Tungstênio e Zinco. Entretanto para o caso de Titânio, somente puderam se considerar os resultados de &micro;XRF e ICPOES. Portanto, serão necessários métodos analíticos adicionais para validar os resultados da concentração deste elemento nos Ormosils. ICPOES e INAA demonstraram serem métodos de referência para os resultados XRF (Laboratório, Radiação Síncrotron) nossos materiais.<br /><br /><br /><br /> / Organically modified silicates or Ormosil are nanostructured systems displaying a wide range of structures, which facilitates the control of properties of materials obtained from them. Ormosil contribute to the development of multifunctional materials because of their flexible structure (matrix host), which allow the occlusion of various species (ionic, molecular), can be adjusted by changing functional groups of precursor silanes. Ormosil films have potential for application to dosimetric tapes, smart windows, antifraud sealing, photonic devices, photocatalytic films, and photochromic devices. In this thesis was investigated qualitative, semiquantitative and quantitative determination of ormosil films (containing TiO2 nanoparticles, ZnO, and phosphotungstates ([PW12O40]3))and those composed of an interpenetrating network of silica, sesquisiloxane, and polydimethylsiloxane hydroxyurethane containing phosphotungstate for use in fuel cell membranes, and production of photochromic windows. It also investigated Ormosil containing phosphotungstate occluded in a polyimide matrix with potential application to hydrogen storage, fuel cell membranes, and insulating and anticorrosion coatings.<br /><br /> Quantification and mapping of photoactive elements are important to promote the development of these materials. However, these are not trivial tasks due to the intrinsic nature of these hybrid materials in which organic and inorganic phases are closely linked and the presence of a large number of chemicals elements interferes with the analysis. Since these hybrid materials constitute complex matrices to analyze, it is necessary to develop and examine specific analytical methods. In order to better understand the photochromic, anticorrosive, and mechanical properties of these materials, it is important to identify the distribution of silicates and phosphotungstates inside the films.<br /><br /> Selfabsorption interference studies of Tungsten XRay fluorescence by the others constituents in the Ormosil films led us to approach quantification by XRF, not only from the atomic perspective, but also to supplement with the molecular approach. XRay Resonant Raman Scattering (XRS) was equally important to explain interference phenomena observed in these complex systems. <br /><br /> It was possible to identify and detect Ti dopant in the range of tens of mg.Kg1 by means of Grazing Incidence XRay Fluorescence (GIXRF) analysis assisted by Synchrotron Radiation. In addition, Microscopic Xray Fluorescence analysis (&micro;XRF) assisted by Synchrotron Radiation enabled the identification of spatial distributions of Titanium and Zinc within ormosils. Since these XRF analyses did not employ certified materials for validation, standards were prepared at our laboratory following a similar protocol to that used to prepare the samples. The semiquantification method based on fundamental parameters was also used, which demonstrated be very useful and efficient. Xray fluorescence results were validated by those obtained from Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICPOES) and Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA). The different methods of analysis employed (&micro;XRF, GIXRF, EDXRF, ICPOES, AAS) were effective regarding precision and accuracy in Tungsten and Zinc quantification. In the case of Titanium, however, only &micro;XRF and ICPOES results could be taken into account. Therefore, there is the need for additional analytical methods to validate concentration results for this element in ormosils. ICPOES and INAA proved to be reference methods for results obtained through XRF (Laboratory and assisted by Synchrotron Radiation) for our materials.

Santa Maria é um projeto de exploração mineral conduzido pela empresa Votorantim Metais Ltda, com foco nas comodities zinco e chumbo. Localizado no estado do Rio Grande do Sul, próximo das antigas minas de Camaquã e Uruguay, o projeto se encontra em uma região geologicamente fértil para exploração mineral. O depósito de Santa Maria possui informações suficientes para permitir a avaliação dos recursos minerais e também estudos de viabilidade econômica de projeto, entretanto, sua mineralização ocorre de forma heterogênea e condicionada a feições geológicas estruturais complexas, inserindo dúvidas à respeito da forma e volume dos corpos mineralizados. O objetivo desta pesquisa é a avaliação da incerteza associada à modelagem dos corpos mineralizados. Essa avaliação foi realizada através da comparação entre o modelo tridimensional confeccionado por interpretação de seções e outros dois modelos probabilísticos: um gerado por krigagem de indicadoras e outro gerado por simulação sequencial de indicadoras, que permitiu a interpretação da incerteza associada. Com os resultados obtidos foi possível quantificar os valores de volume máximo, mínimo e médio esperado no depósito, além de avaliar regiões de maior e menor confiança. A utilização conjunta dos métodos de krigagem de indicadoras e simulação sequencial de indicadoras se mostrou uma excelente opção para avaliação do modelo interpretado. Através do tratamento dos resultados foi possível obter informações à respeito da variabilidade local e global do depósito e sobre o comportamento espacial da mineralização. Os resultados e interpretações obtidos podem ser aplicados em trabalhos futuros no depósito, como na classificação do recurso mineral, no refinamento do modelo geológico e no planejamento de futuras malhas de sondagem infill. / Santa Maria is a mineral exploration project conducted by Votorantim Metais Ltda, with focus on zinc and lead extraction. The project is located in the state of Rio Grande do Sul, in the vicinities of the old mines of Camaquã and Uruguay, a favorable area for mineral exploration. There is enough information about Santa Maria\'s deposit to allow the estimation of mineral resources and the project\'s economical viability study, however, its mineralization occurs in heterogeneous ways and is conditioned to complex geological structural features, casting doubts about the shape and volume of the ore bodies. The main goal of this research is evaluating the uncertainty associated with the modeling of the orebodies. This evaluation was performed by comparing a three-dimensional model created by section interpretation and other two probabilistic models: one generated by indicator kriging, and the other generated by sequential indicator simulation, which allowed the interpretation of the associated uncertainty. Based on the obtained results, it was possible to quantify the maximum, minimum and average expected volume of the deposit, and also to evaluate the regions of most and least reliability. The joint use of indicator kriging and sequential indicator simulation methods proved to be an excelent tool for evaluating the interpreted model. By processing the results it was possible to obtain information about deposit\'s local and global variability and spatial behavior of mineralization. The obtained results and interpretations can be applied in deposit\'s further sutdies, for instance, to classify the mineral resource, to refine the geological model or to plan future infill drilholes.

O trabalho desenvolvido tem como objetivo avaliar um sistema de pintura anticorrosiva aplicado diretamente sobre o metal, sistema DTM, em relação a um sistema tradicional, composto por Primer, Intermediário e Top Coating, ambos base solventes e destinados para aplicações arquitetônicas, e propor o desenvolvimento e avaliação de formulações base água substitutas à base solvente, procurando-se determinar a influência de determinados componentes presentes nas formulações, tais como o dióxido de titânio, fosfato de zinco, caulim, inibidor de corrosão orgânico e agente reticulante nas propriedades anticorrosivas da tinta. São realizadas avaliações das propriedades anticorrosivas das tintas por meio de medidas de potencial de circuito aberto (EOCP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e ensaio acelerado de corrosão em câmara de névoa salina. Além das propriedades anticorrosivas, as tintas DTM base água formuladas são avaliadas comparativamente à tinta DTM base solvente em outras propriedades, particularmente em relação à resistência à água, por meio de medidas de absorção de água, permeabilidade ao vapor dágua e determinação do ângulo de contato, e em relação às propriedades estéticas, tais como o poder de cobertura de tinta úmida e seca. Os resultados demonstram que o sistema DTM basesolvente apresenta desempenho anticorrosivo equivalente ao sistema tradicional. Dentre as formulações base água avaliadas, verifica-se que o uso do fosfato de zinco como pigmento anticorrosivo e de um agente reticulante na formulação é fundamental para se obter um desempenho anticorrosivo satisfatório. Também é demonstrado que a resistência à água dos filmes é um fator fundamental a ser melhorado nas tintas base água para que se possa obter resultados satisfatórios em relação à resistência à corrosão para longos períodos de exposição como o obtido para o sistema base solvente. / The developed work aims to evaluate an anticorrosive paint system applied directly on metal, DTM system, in relation to a traditional three components paint system, composed by Primer, Intermediary Coating and Top Coating - both systems solvent based and intended to architectural applications. The work also aims to develop and evaluate water based DTM paint formulations in substitution to solvent based paint system, determining the influence of some components present in the formulations, such as titanium dioxide, zinc phosphate, kaolin, organic corrosion inhibitor and a crosslinker agent, in the anticorrosive properties of the paint. The anticorrosive properties of the paint are evaluated by open circuit potential measures (EOCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and accelerated corrosion test in the salt-spray chamber. Besides the anticorrosive paints properties, water based DTM formulated paints are compared to solvent borne DTM paint in other properties, particularly in relation to water resistance, by measures of water absorption, water vapor permeability and contact angle, and also in relation to aesthetic properties, such as dry and wet hiding power. The results demonstrated that anticorrosive performance of solvent borne DTM paint system is similar to the solvent borne traditional paint system. In relation to formulatedwater based DTM paints, it was observed that the use of zinc phosphate as an anticorrosive pigment and a crosslinker agent in the formulation is essential to obtain a satisfactory anticorrosive performance. It is also demonstrated that the paint films water resistance is a fundamental property to be improved in water based paints in order to obtain satisfactory results in relation to corrosion resistance for long periods of exposure, just as observed for solvent borne system.

Os projetos genoma têm fornecido uma grande quantidade de informação sobre a arquitetura gênica e sobre a configuração física de suas respectivas regiões flanqueadoras (RF). Estas RF contêm informações com o potencial de auxiliar na elucidação de vários processos biológicos, como os mecanismos de expressão gênica e de sua regulação. Estes mecanismos são de extrema importância para a compreensão do correto funcionamento dos organismos e das patologias que os afetam. Uma parte significativa dos mecanismos de controle de expressão gênica atuam na fase transcricional. Na base destes mecanismos está o recrutamento de proteínas que se ligam às regiões promotoras da transcrição, as quais são segmentos específicos de DNA que podem estar localizados tanto próximos à região de início da transcrição (TSS) quanto a centenas ou até a milhares de pares de bases dela. Essas proteínas compõem a maquinaria transcricional e podem ativar ou inibir o processo de transcrição. Experimentalmente, os segmentos regulatórios podem ser identificadas utilizando métodos complexos de biologia molecular, tais como SELEX, ChiP-ChiP, ChIP-Seq, dentre outros. Uma estratégia alternativa aos métodos experimentais é a utilização de metodologias computacionais. Análises computacionais tendem a ser mais rápidas, baratas e flexíveis do que protocolos experimentais, além de poderem ser utilizadas em larga escala. Atualmente, os métodos computacionais disponíveis necessitam de informações experimentais para a definição de padrões globais de preferências de sequências de DNA para a ligação de fatores de transcrição (TFBS, em inglês transcription factor binding sites). Entretanto, esses métodos apresentam uma elevada taxa de falso positivos e, por vezes, apresentam também taxas significativas de falso negativos, além de serem limitados ao estudo de fatores de transcrição de espécies bem conhecidas, o que diminui a área de aplicação dos mesmos. Diante deste cenário, o uso de métodos computacionais que não necessitem da informação referente aos sítios de ligação, bem como os que utilizem parâmetros mais robustos de detecção dos resultados, em detrimento dos escores de pontuação provindos de alinhamentos, podem acrescentar uma sensível melhoria ao processos de predição de regiões regulatórias. Neste projeto, foi desenvolvido um novo modelo computacional (TFBSAnalyzer) para análise e identificação de TFBS em elementos regulatórios, que utiliza técnicas de modelagem molecular para a construção de complexos entre um fator de transcrição ancorado a estruturas de DNA com sequências variáveis de bases e, através de cálculos termodinâmicos de entalpia de ligação, determina uma função de pontuação baseada na energia de ligação e realiza a predição de sítios de ligação ao DNA para o fator de transcrição em análise. Esta abordagem foi testada com três fatores de transcrição como sistemas-modelo, pertencentes à família dos receptores nucleares, a saber: o receptor de estrógeno ER-alfa (Estrogen Receptor Alpha), o receptor de ácido retinoico RAR-beta (Retinoid Acid Receptor Beta) e o receptor X retinóico RXR (Retinoid X Receptor). Os modelos previstos computacionalmente foram comparados aos dados experimentais disponíveis para estes receptores nucleares, os quais apresentaram as seguintes taxas de FP/FN: 10%/0 para RAR-beta e RXR, 21%/6% para ER-alfa. Também simulamos um experimento de ChIP-seq do ER-alfa no genoma humano, cujos genes selecionados foram submetidos a uma análise de enriquecimento de fatores de transcrição curados experimentalmente, que fazem sua regulação, revelando que o receptor de estrógeno está realmente envolvido no processo. Para mostrar a aplicabilidade geral de nosso método, nós modelamos a distribuição de energia de ligação para o receptor NHR-28 isoforma a de Caenorhabditis elegans com DNA . Obtivemos distribuições de energia semelhantes àquelas encontradas para os NRs modelos, portanto seria possível aplicar o método para buscar possíveis TFBSs para este receptor no genoma de C. elegans. Os dados gerados e as metodologias desenvolvidas neste projeto devem acrescentar uma sensível melhoria aos processos de predição de regiões regulatórias e consequentemente auxiliar no entendimento dos mecanismos envolvidos no processo de expressão gênica e de sua regulação. / The genome projects have provided a lot of information about the genetic architecture, as well as on the physical configuration of their flanking regions (FR). These FR have the potential to aid in the elucidation of many biological processes, such as the mechanisms involved in gene expression and its regulation. These mechanisms are extremely important for undeerstanfind the correct functioning of organisms as well as the pathologies that affect them. A significant part of the control mechanisms of gene expression act during transcription. On the basis of this mechanisms is the recruitment of proteins that bind to promoter regions of transcription, which are specific segments of DNA that can be located either near the transcription start site or at hundreds or even thousands of base pairs away. These proteins form the transcription machinery, which can activate or inhibit the transcription process. The regulatory segments can be identified experimentally using complex methods of molecular biology, such as SELEX, ChIP-chip, ChIP-seq, among others. An alternative strategy to these experimental methods is the use of computational methodologies for predicting regulatory regions. Computational analysis tend to be faster, cheaper and more flexible than the experimental protocols, and can be used on a larger scale. Currently, the available computational methods require information previously obtained from experiments in order to define global standards of preference of DNA-Binding sequences for transcription factors (TFBS - Transcription Factor Binding Sites). However, these methods have a high rate of false positives and sometimes also have significant rates of false negatives, besides being limited to the study of transcription factors of well-known species, which decreases their application area. In this scenario, the use of computational methods that do not require previous information concerning the binding sites and use more robust parameters of results detection, instead of alignment scores, may add significant improvement to the processes of predicting regulatory regions. In this project, we developed a new computational model TFBSAnalyzer) for analysis and identification of regulatory elements using molecular modeling techniques for the construction of complexes between a transcription factor bound to specific DNA structures with variable sequences of bases and, by means of thermodynamic calculations of bond enthalpy, provides a scoring function based on the binding energy and predicts the DNA binding sites for the transcription factor in analysis. This approach was tested initially with three transcription factors as models, belonging to the nuclear receptor family, namely estrogen receptor ER-alpha (Estrogen Receptor Alpha), the retinoic acid receptor RAR-beta (Retinoid Acid Receptor Beta) and the retinoic X receptor RXR (Retinoid X Receptor). The computationally predicted models were compared to experimental data available for these nuclear receptors, and presented the following rates of FP/FN: 10%/0 for RAR-beta and RXR, 21%/6% for ER-alpha. We also simulated an experiment of ChIP-seq with ER-alpha with the human genome, where the selected genes were subjected to a transcription factor enrichment analysis, with curated information, revealing that the estrogen receptor is indeed involved in their regulation. To show that our method has a general applicability, we modeled the binding energy distribution for the NHR-28 receptor, isoform a, from Caenorhabditis elegans. The energy distributions obtained were similar to the ones obtained for the model NR, so it would be possible to use the method and search for possible TFBS in the C. elegans genome. The data generated and the methodologies developed in this project should add a significant improvement to the prediction processes of regulatory regions and, consequently, help to understand the mechanisms involved in the gene expression process and its regulation.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soils subjected to successive pig slurry (PS) amendments present zinc (Zn) and copper (Cu) increases, mostly on soil surface layer. The continuous application of PS causes accumulation of these heavy metals (HM) in soil, increasing risks for environmental contamination. Therefore, development of methods to estimate Zn and Cu accumulation in surface layer and their movement in soil is very important for the management planning of PS and of the agricultural soils amended with these residues. The main objective of this work was to model the vertical transport of Zn and Cu in profile of agricultural soils receiving successive application of PS at high, moderate and low doses, evaluating the effects of soil tillage and water absorption by roots on the movement of these HM. We also aimed to predict the long-term accumulation of HM in soil surface and their transport into groundwater, comparing estimated results with the threshold values established for agricultural soils and groundwater by the Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Two studies were performed on field experiments composed by different PS doses, the first located on an Alfisol in Santa Maria RS, and the second on an Oxisol in Campos Novos SC. Hydro-physical and chemical characteristics of these soils were measured and, accompanied by atmospheric and PS application data sets, were introduced into HYDRUS-1D for parameterization of the two-site model used. In the first study, simulations for next 100 years were performed under scenarios combining two PS doses and four time intervals between soil tillage of the arable layer. The solute transport model used on these simulations was already validated for this local soil in another study. In the second study, the validation of a solute transport model was carried out primarily, following the same approaches used for the Alfisol. Afterwards, root water uptake and root growth modules were introduced to the model. The future scenarios were simulated using applications of different PS doses during the next 50 years. The solute transport model previously validated for the Alfisol was also validated for the Oxisol, and the introduction of the root modules in HYDRUS-1D produced even better results. This increased the usefulness of the model for its use in simulations related to Zn and Cu transport on other contaminated soils. Future scenarios exhibit a great accumulation of these two HM in soil surface layer during the simulated times. Moreover, when soils are submitted to high PS annual doses, its Cu concentrations reached the maximum values established by CONAMA for agricultural soils in approximately 94 years on the Alfisol and in 29 years on the Oxisol. Reduction in PS doses and sporadic soil tillage are strategies that slow the increase of these HM concentrations in soil surface layer, decreasing so the environmental risks and making PS additions on agricultural soils viable for longer time. / Solos submetidos a sucessivas aplicações de dejeto líquido de suínos (DLS) apresentam incrementos nos seus teores de zinco (Zn) e cobre (Cu), principalmente na camada superficial. A continuidade dessa prática faz com que esses metais pesados (MP) se acumulem no solo, aumentando o potencial de contaminação do ambiente. Dessa forma, o desenvolvimento de métodos que estimem o acúmulo superficial e o movimento de Zn e Cu no solo é de extrema importância no planejamento do manejo dos DLS e dos solos agrícolas que recebem esses resíduos. O trabalho objetivou modelar o transporte vertical de Zn e Cu no perfil de solos agrícolas contaminados por aplicações sucessivas de altas, moderadas e baixas doses de DLS, avaliando o efeito do revolvimento do solo e da absorção de água pelas raízes no movimento desses MP, prevendo, no longo prazo, seus acúmulos na camada superficial do solo e suas transferências rumo ao lençol freático, confrontando os resultados estimados com os respectivos limites de concentração para solos agrícolas e águas subterrâneas estabelecidos pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Foram realizados dois estudos em experimentos de campo com diferentes doses de DLS, o primeiro localizado sobre um Argissolo, em Santa Maria RS, e o segundo sobre um Latossolo, em Campos Novos SC. Diversas características físico-hídricas e químicas foram determinadas nesses solos para, juntamente com os dados atmosféricos e do histórico de aplicação de DLS nessas áreas, serem introduzidos no HYDRUS-1D para parametrização do modelo químico de dois sítios utilizado. No primeiro estudo foram realizadas simulações para os próximos 100 anos, considerando cenários combinando duas doses de DLS e quatro intervalos de tempo entre revolvimentos periódicos da camada arável do solo. O modelo de transporte de solutos utilizado nessas simulações já havia sido validado para o solo deste local em outro trabalho. No segundo estudo foi feita a validação de um modelo de transporte de solutos, seguindo as mesmas premissas do modelo utilizado no Argissolo. Posteriormente, módulos de absorção de água e crescimento de raízes foram incorporados ao modelo. Realizaram-se então simulações futuras de cenários considerando aplicações de diferentes doses de DLS durante os próximos 50 anos. O modelo de transporte de solutos validado previamente no Argissolo foi validado também no Latossolo, apresentando resultados ainda melhores quando os módulos de raízes foram introduzidos no HYDRUS-1D. Isso aumenta a abrangência desse modelo para simular o transporte de Zn e Cu em outros solos contaminados. Os cenários futuros mostram que ocorre grande acúmulo desses MP na camada superficial do solo durante os períodos simulados. Além disso, quando os solos são submetidos a altas doses anuais de DLS, as suas concentrações de Cu atingem os valores máximos estipulados pelo CONAMA, para solos agrícolas, em aproximadamente 94 anos no Argissolo e 29 anos no Latossolo. Reduzir as doses de DLS e revolver o solo esporadicamente são alternativas que retardam o aumento da concentração desses MP na camada superficial do solo, diminuindo o potencial de impacto ao ambiente e tornando a adição de DLS em áreas agrícolas viável por mais tempo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main alternative of pig slurry discard is its disposition in the soil as source of nutrients for plants. However, copper and zinc accumulation in the soil has been increasing significantly and may become an environmental pollutant problem. The objective of this work was to evaluate copper and zinc potential pollutant in areas with successive applications of pig slurry through zinc and copper forms and accumulations in the soil, and their transference by surface runoff and percolation flow. The work was carried out in the experimental area of the Department of Agricultural Engineering of the Federal University of Santa Maria, Santa Maria (RS), Brazil. Typic Hapludalf soil was used and four rates of pig slurry (0, 20, 40, and 80 m3 ha-1) were applied on the soil surface presenting a total of 17 applications. In October 2006, the soil samples were collected in the depths of 0 - 2, 2 - 4, 4 - 6, 6 - 8; 8 - 10, 10 - 12, 12 - 14, 14 - 16, 16 - 18, 18 - 20, 20 - 25, 25 - 30, 30 - 35, 35 - 40, 40 - 50, and 50 - 60 cm. After collect, total contents in the pig slurry, as well as total contents and extracted contents by HCl 0.1 mol L-1 of copper and zinc in soil were analyzed. Soil samples (0 and 80 m3 ha-1 pig slurry) and dry pig slurry samples were collected and copper and zinc sequential extraction analyzed. Water volume and sediment losses were determined. Moreover, copper and zinc forms in samples of solutions transferred by surface runoff and percolation flow collected during the cycle of the corn (2006/07) in each event (rain + surface runoff) were determined. Successive applications of pig slurry increased the total content of copper and zinc extracted by HCl 0.1 mol L-1 in soil (superficial layers). These metals tended to be transferred to deeper layers of soil and to other environment compartment. The sequential extraction in soil where 80 m3 ha-1 pig slurry was applied showed an increase in the copper and zinc contents in the soil samples of the superficial layers when extracted with water deionization, MgCl2, HNO3 + H2O2, and NH2OHHCl, which represent soluble forms, exchangeable forms, mineral fraction forms, and organic matter forms, respectively. The findings showed an increase in the copper and zinc bioavailable forms. Losses by surface runoff were the main form of transferring copper and zinc, especially in treatments with successive applications of pig slurry. / A principal alternativa para o descarte do dejeto líquido de suínos é sua disposição no solo como fonte de nutrientes às plantas. Porém, a constatação do acúmulo de cobre e zinco no solo vem causando preocupação com relação à segurança ambiental. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o potencial contaminante do cobre e do zinco em área com aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos, através do acúmulo e das formas do cobre e do zinco no solo e suas transferências por escoamento superficial e percolação. O trabalho foi desenvolvido na área experimental do Departamento de Engenharia Agrícola na Universidade Federal de Santa Maria, RS. As doses de dejeto líquido de suínos foram 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1, sendo realizadas 17 aplicações de dejetos até o momento da coleta do solo em outubro de 2006, num Argissolo Vermelho Arênico distrófico. As camadas de solo amostradas foram as seguintes: 0 - 2; 2 - 4; 4 - 6; 6 - 8; 8 - 10; 10 - 12; 12 - 14; 14 - 16; 16 - 18; 18 - 20; 20 - 25; 25 - 30; 30 - 35-; 35 - 40; 40 - 50 e 50 - 60 cm de profundidade. Foram determinados os teores totais e extraídos com HCl 0,1 mol L-1 de Cu e Zn no solo e os teores totais nos dejetos. Foi realizada a extração seqüencial de Cu e Zn onde não foi aplicado dejeto e onde foi aplicado 80 m3 ha-1, bem como na fração seca do dejeto. Determinou-se o volume de água e sedimentos transferidos e as formas de Cu e Zn em amostras de soluções transferidas por escoamento superficial e percolação durante o ciclo do milho, ano agrícola 2006/07, em cada evento (chuva + escoamento superficial). As aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos promoveram aumentos nos teores totais de Cu e Zn e extraídos por HCl 0,1 mol L-1 nas camadas superficiais do solo, com tendência de transferência para camadas mais profundas do solo e para outros compartimentos do ambiente. A extração seqüencial em solo onde foi aplicado 80m3 ha-1 de dejeto mostrou que nas camadas superficiais do solo, ocorreu um incremento nos teores de Cu e Zn extraídos com os extratores água deionizada, MgCl2, HNO3 + H2O2 e NH2OHHCl, que representam, respectivamente, as formas solúveis, trocáveis, ligadas à fração mineral e à matéria orgânica do solo. Isso evidencia que houve um aumento das formas consideradas biodisponíveis de Cu e Zn no solo. Com relação às transferências, se observou que a principal forma de transferência de cobre e zinco do solo foi à solução escoada superficialmente, onde foram significativas as transferências de cobre e zinco nos tratamentos com aplicações sucessivas de dejeto.