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Orientadores: Fernando Aparecido Sígoli, Italo Odone Mazali / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T05:10:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Belini_TabitaCristina_M.pdf: 4357833 bytes, checksum: f01ca369956da0ce911ee6541c29da11 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Nanopartículas de sílica foram obtidas, via método sol-gel, a partir de silicato de sódio em pH alcalino. A reação de precipitação foi conduzida por 24 h, mediante aquecimento sob refluxo, obtendo-se assim um sol de sílica 1 % m/v, podendo ser concentrado a 3 % m/v mediante destilação. Amostras em fase sólida foram preparadas removendo-se a água da suspensão com o auxílio de um spray dryer. As partículas presentes nos sóis apresentam morfologia esferoidal, diâmetro médio de 15 nm e potencial zeta de -28 mV. Já as amostras secas em spray dryer foram caracterizadas como não-cristalinas, o potencial zeta variou para -33,5 mV sendo observado a possibilidade de aglomeração de partículas. A distribuição de tamanho de partículas mostrou-se bimodal, com a primeira população centrada em aproximadamente 15 nm e a segunda, em 100 nm. O processo de adsorção dos íons cobre(II) foi conduzido a partir da suspensão de nanopartículas de sílica 1 % m/v. Adicionou-se cloreto de cobre(II) à suspensão de modo a se obter as concentrações de 1 e 5 mol % de íons cobre(II) em relação à sílica. Esta suspensão final foi processada em spray dryer, obtendo-se amostras em fase sólida. Estas são não-cristalinas, apresentam morfologia esferoidal, potencial zeta de -43 mV para as amostras contendo 1 mol % de íons cobre(II), e -33,7 mV, para 5 mol % de íons cobre(II). A ação biológica das nanopartículas de sílica contendo íons cobre(II) teve foi testada com relação as bactérias Xanthomonas axonopodis e Ralstonia solanacearum e nos fungos Alternaria solani e Colletotrichum gloeosporioides, mostrando eficácia no controle destes quatro patógenos. / Abstract: Silica nanoparticles were obtained by sol-gel method from sodium silicate in alkaline medium. The precipitation reaction was conducted by heating the solution under reflux for 24 h, obtaining a silica sol 1 % w/v, that may be concentrated to 3 % w/v by distillation. Dried samples were obtained removing water in a spray-dryer equipment. The obtained nanoparticles are spheroidal, with an average size of 15 nm and zeta potential of -28 mV. The dried samples were characterized as noncrystalline, the zeta potential of re-dispersed have changed to -33,5 mV and its possible to observe some agglomerated particles after drying. The size distribution is bimodal, being the first population around 15 nm and the second one around 100 nm. The adsorption of copper(II) ions was conducted from 1 % w/v the silica sol. Copper(II) chloride was added silica nanoparticles suspension in order to achieve the concentrations of 1 and 5 mol % of copper(II) ions by silica mol. This final suspension was dried in spray-dryer to obtain solid samples. The latter are noncrystalline, spheroidal, with a zeta potential around -43 mV (samples with copper(II) 1 mol %) and -33,7 mV (samples with copper(II) 5 mol %). The biological activities of the silica nanoparticles containing copper(II) ions were tested against the bacterias, Xanthomonas axonopodis and Ralstonia solanacearum and the fungus, Alternaria solani and Colletotrichum gloeosporioides showing efficacy against these four targets. / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestra em Química

A cana-de-açúcar é uma das principais fontes de energia renovável, constituindo a matéria-prima mais importante na busca por energia limpa e sustentável. Os benefícios ambientais provenientes da produção e do uso dos derivados de cana-de-açúcar fomentam o desenvolvimento de métodos e produtos que aumentem, de modo sustentável, a geração de bioenergia. Dentre os diversos fatores limitantes para o aumento da produção de cana-de-açúcar, destaca-se a ocorrência e a severidade de fitopatologias como a escaldadura das folhas. Essa doença, causada pela bactéria Xanthomonas albilineans, causa diminuição da produtividade, necessidade de reforma precoce dos canaviais e queda de qualidade do caldo extraído que determinam prejuízos econômicos significativos para os agricultores. Atualmente, não há alternativas disponíveis para o controle químico ou biológico dessa fitopatologia. Portanto, existe uma necessidade urgente de desenvolvimento de novas moléculas como defensivos agrícolas que sejam eficazes, seletivas, de baixo custo e impacto ao meio ambiente. A X. albilineans produz uma família de antibióticos e fitotoxinas conhecida como albicidinas. As enzimas envolvidas na biossíntese de albicidinas são alvos moleculares extremamente atrativos para o planejamento de novos agroquímicos. Entre as enzimas dessa via, destaca-se a fosfopanteteinil transferase (XaPPT, E.C. 2.7.8.7), uma enzima essencial para o desenvolvimento da X. albilineans. Essa dissertação está dividida em duas partes: i. estudos computacionais e ii. estudos experimentais. Na parte computacional foi desenvolvida uma nova ferramenta, denominada ViTaMIn para auxiliar o desenvolvimento de modelos tridimensionais (3D) de proteínas. A enzima XaPPT foi utilizada como estudo de caso para validar o programa. Os resultados obtidos indicaram que ViTaMIn foi capaz de auxiliar a construção de um modelo 3D robusto da XaPPT. Além disso, foi verificado que ViTaMIn é uma alternativa útil para usuários iniciante e experientes na modelagem molecular. O modelo de XaPPT construído foi utilizado na triagem virtual para a identificação de novos candidatos a inibidores. A estratégia incluiu a aplicação de filtros moleculares e estudos de docagem molecular que resultaram na seleção de 10 candidatos a inibidores da enzima-alvo. Na parte experimental, o cultivo de culturas de X. albilineans foi padronizado e estudos de biologia molecular com a XaPPT conduzidos a partir da extração de DNA genômico da bactéria. Estratégias clássicas e modernas foram empregadas para a clonagem da XaPPT. Os resultados obtidos indicaram a obtenção de proteína expressa na forma solúvel. Os trabalhos integrando estudos computacionais e experimentais apresentados nessa dissertação de mestrado significam importantes contribuições no desenvolvimento de bases científicas sólidas para o desenvolvimento de novos candidatos a agroquímicos para a cultura de cana de açúcar. / Sugarcane is a major source of renewable energy, representing the most important source for clean and sustainable energy. The environmental benefits collected from the production and use of sugarcane derivatives boost the development of new methods and products to improve, in a sustainable way, bioenergy generation. However, the occurrence and severity of plant diseases, such as leaf scald, hinder the productivity of sugarcane crops. Sugarcane leaf scald is a widespread and devastating disease caused by the bacteria Xanthomonas albilineans. The disease has a dramatic impact on crop productivity, including reduced yields and drop in quality of the juice. Currently, there is no chemical or biological treatment for disease control. Therefore, there is an urgent need for new effective and selective pesticides with low cost and environmental impact. The X. albilineans produces a family of antibiotics and phytotoxins known as albicidin. The enzymes involved in the biosynthesis of albicidin are attractive targets for the design of new agrochemicals. Among them, the phosphopantetheinyl transferase (XaPPT, EC 2.7.8.7) enzyme plays an essential role to the development of X. albilineans. This dissertation is divided into two parts: i. computational studies and ii. experimental studies. In the computational part, we developed a new tool, named ViTaMIn to assist the development of three-dimensional models (3D) of proteins. The XaPPT enzyme was employed as a case study to validate the program. The results indicated that ViTaMIn was capable of assisting the construction of a robust 3D model of XaPPT. Moreover, Vitamin is a useful alternative for beginners and advanced modelers. The XaPPT model was used in virtual screening approach to identify new candidate inhibitors. The strategy included the application of molecular filters and molecular docking studies which afforded 10 inhibitor candidates for the target enzyme. In the experimental part, X. albilineans was cultured and standardized. On the basis of that, molecular biology studies were conducted on XaPPT. Classical and modern strategies were employed to cloning XaPPT. The results indicated that protein is expressed soluble. The integration of computational and experimental studies presented in this dissertation are important contributions in the development of strong scientific basis for the design of new agrochemicals for sugarcane cultures.

A cana-de-açúcar é uma das principais fontes de energia renovável, constituindo a matéria-prima mais importante na busca por energia limpa e sustentável. Os benefícios ambientais provenientes da produção e do uso dos derivados de cana-de-açúcar fomentam o desenvolvimento de métodos e produtos que aumentem, de modo sustentável, a geração de bioenergia. Dentre os diversos fatores limitantes para o aumento da produção de cana-de-açúcar, destaca-se a ocorrência e a severidade de fitopatologias como a escaldadura das folhas. Essa doença, causada pela bactéria Xanthomonas albilineans, causa diminuição da produtividade, necessidade de reforma precoce dos canaviais e queda de qualidade do caldo extraído que determinam prejuízos econômicos significativos para os agricultores. Atualmente, não há alternativas disponíveis para o controle químico ou biológico dessa fitopatologia. Portanto, existe uma necessidade urgente de desenvolvimento de novas moléculas como defensivos agrícolas que sejam eficazes, seletivas, de baixo custo e impacto ao meio ambiente. A X. albilineans produz uma família de antibióticos e fitotoxinas conhecida como albicidinas. As enzimas envolvidas na biossíntese de albicidinas são alvos moleculares extremamente atrativos para o planejamento de novos agroquímicos. Entre as enzimas dessa via, destaca-se a fosfopanteteinil transferase (XaPPT, E.C. 2.7.8.7), uma enzima essencial para o desenvolvimento da X. albilineans. Essa dissertação está dividida em duas partes: i. estudos computacionais e ii. estudos experimentais. Na parte computacional foi desenvolvida uma nova ferramenta, denominada ViTaMIn para auxiliar o desenvolvimento de modelos tridimensionais (3D) de proteínas. A enzima XaPPT foi utilizada como estudo de caso para validar o programa. Os resultados obtidos indicaram que ViTaMIn foi capaz de auxiliar a construção de um modelo 3D robusto da XaPPT. Além disso, foi verificado que ViTaMIn é uma alternativa útil para usuários iniciante e experientes na modelagem molecular. O modelo de XaPPT construído foi utilizado na triagem virtual para a identificação de novos candidatos a inibidores. A estratégia incluiu a aplicação de filtros moleculares e estudos de docagem molecular que resultaram na seleção de 10 candidatos a inibidores da enzima-alvo. Na parte experimental, o cultivo de culturas de X. albilineans foi padronizado e estudos de biologia molecular com a XaPPT conduzidos a partir da extração de DNA genômico da bactéria. Estratégias clássicas e modernas foram empregadas para a clonagem da XaPPT. Os resultados obtidos indicaram a obtenção de proteína expressa na forma solúvel. Os trabalhos integrando estudos computacionais e experimentais apresentados nessa dissertação de mestrado significam importantes contribuições no desenvolvimento de bases científicas sólidas para o desenvolvimento de novos candidatos a agroquímicos para a cultura de cana de açúcar. / Sugarcane is a major source of renewable energy, representing the most important source for clean and sustainable energy. The environmental benefits collected from the production and use of sugarcane derivatives boost the development of new methods and products to improve, in a sustainable way, bioenergy generation. However, the occurrence and severity of plant diseases, such as leaf scald, hinder the productivity of sugarcane crops. Sugarcane leaf scald is a widespread and devastating disease caused by the bacteria Xanthomonas albilineans. The disease has a dramatic impact on crop productivity, including reduced yields and drop in quality of the juice. Currently, there is no chemical or biological treatment for disease control. Therefore, there is an urgent need for new effective and selective pesticides with low cost and environmental impact. The X. albilineans produces a family of antibiotics and phytotoxins known as albicidin. The enzymes involved in the biosynthesis of albicidin are attractive targets for the design of new agrochemicals. Among them, the phosphopantetheinyl transferase (XaPPT, EC 2.7.8.7) enzyme plays an essential role to the development of X. albilineans. This dissertation is divided into two parts: i. computational studies and ii. experimental studies. In the computational part, we developed a new tool, named ViTaMIn to assist the development of three-dimensional models (3D) of proteins. The XaPPT enzyme was employed as a case study to validate the program. The results indicated that ViTaMIn was capable of assisting the construction of a robust 3D model of XaPPT. Moreover, Vitamin is a useful alternative for beginners and advanced modelers. The XaPPT model was used in virtual screening approach to identify new candidate inhibitors. The strategy included the application of molecular filters and molecular docking studies which afforded 10 inhibitor candidates for the target enzyme. In the experimental part, X. albilineans was cultured and standardized. On the basis of that, molecular biology studies were conducted on XaPPT. Classical and modern strategies were employed to cloning XaPPT. The results indicated that protein is expressed soluble. The integration of computational and experimental studies presented in this dissertation are important contributions in the development of strong scientific basis for the design of new agrochemicals for sugarcane cultures.

El fallado del arroz, producido por Pyricularia oryzae, es una importante enfermedad de este cereal que, en los años en que se presenta, causa graves pérdidas económicas. Por ello, actualmente, se utilizan sistemáticamente fungicidas para prevenir su posible aparición, tratamientos que en la mayor parte de los casos están injustificados, debido a que no se dan las condiciones necesarias para el desarrollo de este patógeno. Los tratamientos fitosanitarios, conllevan la emisión periódica o puntual de xenobióticos que, como residuos procedentes de estas tareas, llegan a los ecosistemas acuáticos a través de acequias, canales de desagüe e incluso vía aérea, ocasionando con ello importantes efectos sobre la biota. Estas sustancias pueden ser bioacumuladas por diferentes eslabones de las cadenas tróficas y llegar a alcanzar niveles altamente perjudiciales para el ecosistema. Aunque los niveles de la gran mayoría de productos fitosanitarios suelen encontrarse en proporciones suficientemente bajas como para no causar la muerte directa y repentina de los organismos acuáticos, es necesario conocer la capacidad de las especies para resistir y por lo tanto vivir en estos medios periódicamente contaminados y, además, acumular en sus tejidos los tóxicos del mismo (bioconcentración), sobre todo cuando el destinatario final puede ser el hombre. Para establecer el riesgo derivado del uso de plaguicidas es necesario realizar una serie de estudios encaminados a evaluar el riesgo potencial para el medio ambiente (ERA), para dicha evaluación del riesgo se han llevado a cabo los siguientes estudios: 1. Determinar las pautas de evolución de los fungicidas considerados, en sistemas acuáticos, estudiando experimentalmente sus constantes de degradación por hidrólisis, biodegradación por microorganismo y algas. 2. Determinar la toxicidad, efectos subletales y actividad bioacumulativa de los plaguicidas empleados contra Pyricularia oryzae en P.N. de L'Albufera de Valencia en diferentes organ / Andreu Sánchez, OE. (2008). Evaluación de riesgos ambientales del uso de plaguicidas empleados en el cultivo del arroz en el Parque Natural de la Albufera de Valencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2342