Desarrolla un método cuantitativo por HPLC para la determinación de Ácido Fenilglioxílico (PGA) y Ácido Mandélico (MA), biomarcador para determinar la exposición a estireno; post ensayos preliminares, se optimizó el mismo. Las condiciones cromatográficas son columna C18 x 4,6 mm x 150 mm (5 µm); flujo 0,8 mL/min; volumen de inyección 5 µL; fase móvil buffer K2HPO4 10 mM pH 2,8: Acetonitrilo (90:10); longitud de onda: 254 nm; temperatura 30 °C. La veracidad del método para el análisis de PGA en orina se determinó con Bio-rad (MRC: muestra de referencia certificada). Los resultados de PGA fueron 45,407 mg/L (Bio-Rad Nivel 1) y 218,085 mg/L (Bio-Rad Nivel 2). Se aplicó la t-Student en los datos señalados, cuyos resultados no se diferenciaron significativamente al valor de la MRC. Se usó la recuperación para determinación de la veracidad de MA. El promedio de las recuperaciones en el Nivel 1 (99,9827) y en el Nivel 2 (99,9727) no presentó diferencia significativa con respecto al valor teórico (recuperación 100 %). / Tesis

Realiza una estandarización e implementación de un método analítico para la determinación de ácido hipúrico en orina por espectrofotometría ultravioleta visible, con materiales y equipos más accesibles y menos costosos en comparación con una cromatografía líquida de alta resolución HPLC, que pueda determinar cuantitativamente la contaminación en orina de ácido hipúrico (metabolito de tolueno) como indicador de contaminación. Las muestras se prepararon a partir de orinas de niños comprendidos entre 5 y 7 años de edad (libres de ácido hipúrico), las cuales fueron contaminadas intencionalmente en diferentes concentraciones conocidas de ácido hipúrico, las cuales fueron leídas mediante espectrofotometría ultravioleta visible, considerando los parámetros de estandarización como: precisión, repetibilidad, exactitud, linealidad, reproducibilidad, límite de detección, límite de cuantificación, rango de aplicación, especificidad. Obtiene una curva de calibración con coeficiente de determinación de 0,9989 y con coeficiente de variación 1,27 %, indica así una estandarización satisfactoria. / Tesis

Orientador: Antonio José Gomez Cobo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:34:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Suppino_RaphaelSoeiro_D.pdf: 5206972 bytes, checksum: 371cc5a8b519d6d7c42de22340b60b7f (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A hidrogenação de compostos aromáticos é uma reação química de grande interesse industrial. Diante das crescentes restrições à presença desses compostos em combustíveis, a hidrodesaromatização catalítica é um dos processos mais importantes nas refinarias. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo estudar a hidrogenação de compostos aromáticos em fase líquida, empregando catalisadores à base de metais básicos (Fe, Co, Ni) e nobres (Ru, Pd, Pt) suportados em Al2O3 via impregnação úmida. Especificamente, buscou-se avaliar a influência da composição química, da redução sob H2 e do reuso de tais catalisadores sobre o desempenho catalítico. Catalisadores mono e bimetálicos foram preparados a partir de precursores clorados, através de coimpregnação úmida conduzida a 353 K (80 oC) e pH igual a 10. Durante a impregnação úmida, os sólidos foram reduzidos em fase líquida com formaldeído, sendo posteriormente reduzidos ex situ ou in situ sob H2. Os sólidos preparados foram caracterizados através das técnicas de titulação potenciométrica, adsorção de N2, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X, microscopia eletrônica (varredura e transmissão) e redução à temperatura programada. O desempenho dos catalisadores foi avaliado na hidrogenação do tolueno e de uma mistura de aromáticos. As reações foram realizadas num reator Parr do tipo slurry, sob pressão de H2 de 5 MPa (50 atm) e à temperatura de 373 K (100 oC), com a adição de água e de solventes ao meio reacional. Na hidrogenação do tolueno, os catalisadores à base de Ru são muito mais ativos e seletivos ao produto da hidrogenação parcial (metilcicloexeno). O efeito da redução sob H2 sobre a atividade catalítica se mostra dependente da natureza do metal básico, enquanto os catalisadores à base de metais nobres têm a atividade diminuída. A adição de metal básico ao catalisador de Ru/Al2O3 também leva a uma diminuição da atividade, mas um efeito sinergético é obtido com a associação Ru-Pt. Para a mistura de aromáticos, a taxa de hidrogenação com o catalisador de Ru-Pt/Al2O3 segue a ordem: benzeno > tolueno > o-xileno > p-xileno. Nesse caso, a adição de solventes ao meio reacional e o reuso do catalisador diminuem a taxa de hidrogenação do benzeno e do tolueno, favorecendo a hidrogenação dos xilenos / Abstract: The hydrogenation of aromatic compounds is a chemical reaction of major industrial interest. Given the increasing restrictions on the presence of these compounds in fuels, the catalytic hydrodearomatization is one of the most important processes in refineries. In this context, the present work aims to study the hydrogenation of aromatic compounds in liquid phase employing catalysts based on base metals (Fe, Co, Ni) and noble metals (Ru, Pd, Pt) supported on Al2O3 by wet impregnation. Specifically, one has sought to evaluate the influence of the chemical composition, H2 reduction and reuse of the solids on its catalytic performances. Mono and bimetallic catalysts were prepared from chlorinated precursors by wet co-impregnation conducted at 353 K (80 °C) and pH of 10. During the wet impregnation, the solids were reduced with formaldehyde in liquid phase and subsequently reduced in situ or ex situ under H2. The prepared solids were characterized by potentiometric titration, N2 adsorption, X-ray photoelectron spectroscopy, scanning and transmission electron microscopy and temperature programmed reduction. Catalysts performances were evaluated for toluene and aromatics mixture hydrogenations. The reactions were performed in a "slurry" Parr reactor under H2 pressure of 5 MPa (50 atm) and at a temperature of 373 K (100 °C) with the addition of water and solvents to the multiphase reaction medium. For toluene hydrogenation, Ru-based catalysts are much more active and selective to the product of the partial hydrogenation (methylcyclohexene). The effect of H2 reduction on the catalytic activity is shown dependent on the nature of the base metal, while the noble metal catalysts have decreases its activities. The addition of base metal to the Ru/Al2O3 catalysts also leads to a decrease in activity, but a synergetic effect is obtained with the Pt-Ru association. For the aromatics mixture hydrogenation, the reaction rate to Ru-Pt/Al2O3 catalyst follows the order: benzene > toluene > o-xylene > p-xylene. In this case, the addition of solvents to the reaction medium, as well as the reuse of the catalyst decreases the benzene and toluene hydrogenation rates, favoring the xylenes hydrogenation / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Magíster en Ciencias, Mención Física / La resistencia eléctrica de las superficies de cobre de espesor cercano al camino libre medio electrónico (~39 nm) no es constante en el tiempo, debido a procesos de oxidación que disminuyen el espesor efectivo de la película metálica en una proporción importante [1]. Esto es un problema que limita las posibles aplicaciones de este material en cualquier dispositivo nanométrico. Existe evidencia de que los tioles protegen los metales de ligandos adventicios y, en el caso del cobre, también actúan como una barrera contra la oxidación. Por otro lado, abren la posibilidad de funcionalizar las superficies metálicas añadiendo a la molécula un grupo terminal con propiedades específicas. Se ha encontrado evidencia de que algunos tioles aromáticos se ensamblan más compactamente que los alcanotioles y por lo mismo se espera que formen barreras más efectivas. En este trabajo se presenta la evolución temporal de la resistencia eléctrica del sistema tiol aromático-Cu, en condiciones de laboratorio, para 2 moléculas de tamaño parecido pero diferente polaridad. A través de varios experimentos se comparó la efectividad de la monocapa formada en proteger de la oxidación. La resistencia de películas delgadas metálicas (~50 nm de espesor inicial) se midió con la técnica de 4-contactos y amplificadores sintonizados para mediciones de bajo ruido como una forma complementaria de caracterizar el crecimiento de óxido de cobre. Es bien sabido que la resistencia y la resistividad tienen ambas una fuerte dependencia en el espesor de la película [2] así que el efecto del crecimiento de óxido debe ser cuantificable y se comprobó que lo es. Además, las muestras preparadas son distinguibles por su evolución tanto mediante caracterización eléctrica como topográfica (por medio de STM y AFM) y elemental (a través de ARXPS). También resultan distinguibles por su estado inicial mediante caracterización elemental. La evolución de la resistencia y del porcentaje de óxido presente durante 30 días sugiere que en el cobre sin recubrir el óxido crece más rápido que en las otras dos muestras. La muestra recubierta por bifenil-4-tiol presenta ventaja frente a la muestra sin recubrir en la etapa inicial, pero finalmente la molécula se degrada. La muestra recubierta por ácido 4-mercaptobenzoico muestra el comportamiento más estable desde el punto de vista de la evolución de la caracterización elemental (la monocapa se degrada menos) y de la caracterización eléctrica (el valor de su resistencia sufre una variación porcentual menor). Sin embargo, en los primeros días de exposición al ambiente sufre profundas transformaciones en su topografía, que se reflejan en la evolución del tamaño de grano y la rugosidad. Se corroboró mediante el programa Gaussian que la molécula que conduce a los mejores resultados es aquella cuyo momento dipolar indica que la nube electrónica se ha desplazado hacia el átomo de azufre. [1] I. Platzman, R. Brener, H. Haick and R. Tannenbaum. Oxidation of Polycrystalline Copper Thin Films at Ambient Conditions. The Journal of Physical Chemistry C, 112(4):1101 1108, 2008. [2] W. Zhang, S.H. Brongersma, Z. Li, D. Li, O. Richard and K. Maex. Analysis of the size effect in electroplated fine copper wires and a realistic assessment to model copper resistivity. Journal of Applied Physics, 101(6):063703, (2007).

Cubatão, o maior pólo industrial da américa latina também já foi uma das cidades mais poluídas do mundo. Os 30 anos de intensa atividade industrial vêm pressionando o meio ambiente com substâncias tóxicas e afetando gravemente a saúde da população. Dentre as substâncias contaminantes mais importantes da região estão os derivados de petróleo como o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos. Conhecidos como BTEX, eles são produzidos e utilizados em larga escala e a contaminação ocorre frequentemente através de vazamentos. Nos solos, devido à sua solubilidade em água, essas substâncias podem se espalhar por longas distâncias a partir do ponto afetado contaminando locais distantes. Já foi comprovada a capacidade de micro-organismos de sobreviver e até utilizar BTEX como fonte de carbono. Os micro-organismos adaptados catabolizam os contaminantes transformando-os em substâncias menos tóxicas e até mesmo eliminando-os do ambiente, capacidade de grande interesse econômico e ambiental. Nessa linha, nossa proposta visa o estudo das comunidades microbianas de solos afetados e não afetados por BTEX. Para isso foi utilizada a metagenômica como abordagem de estudo identificando-se diferenças qualitativas e quantitativas nas estruturas microbianas de três diferentes locais do município de Cubatão, sendo um deles afetado diretamente por BTEX. Pelo método utilizado e aqui desenvolvido, foi possível identificar um panorama metabólico geral identificando-se genes relevantes e o potencial de degradação de hidrocarbonetos aromáticos de micro-organismos conhecidos e desconhecidos, revelando melhor o potencial metabólico dos solos identificados. Os resultados apresentados podem contribuir para um melhor entendimento da dinâmica in situ de uma comunidade microbiana afetada por BTEX assim como melhorar o conhecimento sobre a comunidade microbiana de um local altamente impactado como Cubatão. / Cubatão is the largest industrial site in Latin America and was in the past one of the most polluted cities in the world. 30 years of intense industrial activity has pushed environmental limits with toxic substances and has severely affected the inhabitants\' health. Among the contaminants found in the region, the petroleum derivatives benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes are the most important. Known collectively as BTEX, they are produced and used at a large scale and contamination frequently occurs. Because it is highly soluble in water, when in soil BTEX can spread long distances from the original contamination site, thus affecting large areas. Some microorganisms are known to live in contaminated environments and use contaminants such as BTEX as a unique carbon source for energy production. They catabolize contaminants into less dangerous products or even eliminate them from environment, a feature which has great commercial and environmental interest. We therefore compared the microbial communities in soils which were affected and un-affected by BTEX contamination. To this end, we used a metagenomics approach and developed a comparison method to identify microorganisms and degradation potential of soils studied. We found qualitative and quantitative differences in microbial structures from three different sites in Cubatão County, one of which is contaminated with BTEX. We constructed a metabolic overview identifying important genes, degradation potential and microorganisms related to BTEX degradation. The results presented here could contribute to understanding the in situ dynamics of a BTEX affected microbial community as well as improving our knowledge of the microbial community of Cubatão, a highly environmentally impacted place.

Na busca por vinhos tintos de grande cor, aroma, corpo e identidade, enólogos forçam a extração dos compostos fenólicos durante a maceração. Nesta etapa, que ocorre durante a fermentação do mosto, estes compostos são extraídos da casca e sementes e modificados em sua estrutura à formas mais estáveis ao longo do tempo. Fatores como sistema de encubagem e remontagem do mosto, tempo de contato entre o mosto e as partes sólidas da baga, e a temperatura são críticos neste processo. A alteração do ciclo da videira para colheita no período de inverno na região sudeste do Brasil permitiu avanço na maturação fenólica das bagas. As uvas colhidas neste período apresentam potencial para a elaboração de vinhos de guarda, entretanto faltam estudos para estabelecer as melhores técnicas de vinificação para este novo ciclo de produção. Este trabalho teve como objetivo avaliar o emprego de baixas temperaturas na extração e estabilidade de antocianinas, taninos e do precursor de aroma acetato de isoamila. Uvas da variedade Syrah colhidas no inverno foram submetidas a vinificação com maceração pré-fermentativa a frio (5 - 8°C) e posterior fermentação alcoólica na presença das cascas a baixa temperatura (15 °C), e também pelo método tradicional (maceração e fermentação alcoólica entre 20 e 23°C). Teores de polifenóis totais, antocianinas, intensidade e tonalidade de cor, compostos fenólicos, flavanóis, índice de pigmentos polimerizados e acetato de isoamila foram avaliados durante a maceração e nas etapas de fermentação malolática, engarrafamento e envelhecimento em garrafa. Os vinhos com 14 meses de envelhecimento foram submetidos a um painel sensorial. O método de maceração tradicional permitiu maior extração de antocianinas e, consequentemente, maior intensidade de cor. Entretanto, o emprego do frio preservou os tons azuis (OD 620%) durante o envelhecimento, o que indica menor oxidação do vinho. A concentração de compostos fenólicos também foi maior na maceração tradicional. O vinho submetido ao frio apresentou maior índice de pigmentos polimerizados e maior preservação de tons vermelhos e compostos fenólicos totais durante o envelhecimento, além de menores teores de acetato de isoamila. Não houve diferença estatística entre os descritores apresentados na análise sensorial; entretanto, a média do parâmetro de preferência global foi maior no método tradicional. Os resultados indicam potencial de preservação dos compostos fenólicos pelo uso do tratamento a frio, entretanto outras técnicas devem ser avaliadas para melhorar a extração desses compostos em uvas colhidas no inverno. / In an attempt to elaborate red wines of great color, aroma, body and identity, winemakers overextract phenolic compounds at maceration. At this step, which occurs during must fermentation, grape solids are extracted from skins and seeds and their structure are modified to more stable forms over time. Factors such as types of maceration, pumping-over, maceration time and temperature are critical in this red winemaking step. The modification of grapevine cycle in the southeastern region of Brazil to harvest grapes in the winter season has improved phenolic ripeness of the berries. Grapes harvested at this period have potential to ageing, however there are few studies to establish the best winemaking techniques for these berries. This study aimed to evaluate the use of low temperature in the extraction and stability of anthocyanins, tannins and flavor precursor isoamyl acetate. Syrah grapes harvested in winter season were processed with pre-fermentative cold maceration (5 - 8 °C) and then allowed to start alcoholic fermentation in the presence of pomace at low temperature (15 °C), and also processed by the conventional method (maceration and alcoholic fermentation between 20 and 23°C). Total polyphenols, anthocyanins, intensity and color hue, phenolic compounds, flavanols, polymerized pigments index and isoamyl acetate were evaluated during maceration, malolactic fermentation, bottling and bottle ageing steps. Wines aged in bottles for 14 months were subjected to a sensory panel. The conventional method allowed more anthocyanins extraction and consequently resulted in wines with more color intensity. However, the use of cold temperatures preserved the blue component (OD 620%) during ageing, which indicates less wine oxidation. The concentration of phenolic compounds was also higher in wines from the conventional method. Cold macerated wines showed higher polymerized pigments index and preservation of the red component of color and total phenolic compounds during ageing, and lower levels of isoamyl acetate. There was no statistical difference among sensory descriptors presented in the sensorial analysis; however, the parameter of overall preference was higher scored for the conventional method. Results showed potential for phenolic compounds stabilization by the use of cold treatment, but other techniques should be evaluated to improve the extraction of these compounds in grapes harvested in winter season.

Na busca por vinhos tintos de grande cor, aroma, corpo e identidade, enólogos forçam a extração dos compostos fenólicos durante a maceração. Nesta etapa, que ocorre durante a fermentação do mosto, estes compostos são extraídos da casca e sementes e modificados em sua estrutura à formas mais estáveis ao longo do tempo. Fatores como sistema de encubagem e remontagem do mosto, tempo de contato entre o mosto e as partes sólidas da baga, e a temperatura são críticos neste processo. A alteração do ciclo da videira para colheita no período de inverno na região sudeste do Brasil permitiu avanço na maturação fenólica das bagas. As uvas colhidas neste período apresentam potencial para a elaboração de vinhos de guarda, entretanto faltam estudos para estabelecer as melhores técnicas de vinificação para este novo ciclo de produção. Este trabalho teve como objetivo avaliar o emprego de baixas temperaturas na extração e estabilidade de antocianinas, taninos e do precursor de aroma acetato de isoamila. Uvas da variedade Syrah colhidas no inverno foram submetidas a vinificação com maceração pré-fermentativa a frio (5 - 8°C) e posterior fermentação alcoólica na presença das cascas a baixa temperatura (15 °C), e também pelo método tradicional (maceração e fermentação alcoólica entre 20 e 23°C). Teores de polifenóis totais, antocianinas, intensidade e tonalidade de cor, compostos fenólicos, flavanóis, índice de pigmentos polimerizados e acetato de isoamila foram avaliados durante a maceração e nas etapas de fermentação malolática, engarrafamento e envelhecimento em garrafa. Os vinhos com 14 meses de envelhecimento foram submetidos a um painel sensorial. O método de maceração tradicional permitiu maior extração de antocianinas e, consequentemente, maior intensidade de cor. Entretanto, o emprego do frio preservou os tons azuis (OD 620%) durante o envelhecimento, o que indica menor oxidação do vinho. A concentração de compostos fenólicos também foi maior na maceração tradicional. O vinho submetido ao frio apresentou maior índice de pigmentos polimerizados e maior preservação de tons vermelhos e compostos fenólicos totais durante o envelhecimento, além de menores teores de acetato de isoamila. Não houve diferença estatística entre os descritores apresentados na análise sensorial; entretanto, a média do parâmetro de preferência global foi maior no método tradicional. Os resultados indicam potencial de preservação dos compostos fenólicos pelo uso do tratamento a frio, entretanto outras técnicas devem ser avaliadas para melhorar a extração desses compostos em uvas colhidas no inverno. / In an attempt to elaborate red wines of great color, aroma, body and identity, winemakers overextract phenolic compounds at maceration. At this step, which occurs during must fermentation, grape solids are extracted from skins and seeds and their structure are modified to more stable forms over time. Factors such as types of maceration, pumping-over, maceration time and temperature are critical in this red winemaking step. The modification of grapevine cycle in the southeastern region of Brazil to harvest grapes in the winter season has improved phenolic ripeness of the berries. Grapes harvested at this period have potential to ageing, however there are few studies to establish the best winemaking techniques for these berries. This study aimed to evaluate the use of low temperature in the extraction and stability of anthocyanins, tannins and flavor precursor isoamyl acetate. Syrah grapes harvested in winter season were processed with pre-fermentative cold maceration (5 - 8 °C) and then allowed to start alcoholic fermentation in the presence of pomace at low temperature (15 °C), and also processed by the conventional method (maceration and alcoholic fermentation between 20 and 23°C). Total polyphenols, anthocyanins, intensity and color hue, phenolic compounds, flavanols, polymerized pigments index and isoamyl acetate were evaluated during maceration, malolactic fermentation, bottling and bottle ageing steps. Wines aged in bottles for 14 months were subjected to a sensory panel. The conventional method allowed more anthocyanins extraction and consequently resulted in wines with more color intensity. However, the use of cold temperatures preserved the blue component (OD 620%) during ageing, which indicates less wine oxidation. The concentration of phenolic compounds was also higher in wines from the conventional method. Cold macerated wines showed higher polymerized pigments index and preservation of the red component of color and total phenolic compounds during ageing, and lower levels of isoamyl acetate. There was no statistical difference among sensory descriptors presented in the sensorial analysis; however, the parameter of overall preference was higher scored for the conventional method. Results showed potential for phenolic compounds stabilization by the use of cold treatment, but other techniques should be evaluated to improve the extraction of these compounds in grapes harvested in winter season.

Determina un grupo particular de compuestos, los hidrocarburos aromáticos policíclicos conocidos tambien como hidrocarburos aromáticos polinucleares (HAPs o PAHs) en el aire ambiente de Lima. Se sabe que el origen de tales compuestos está relacionado con los procesos de combustión de la materia orgánica. Debido al escaso desarrollo industrial del país, se puede afirmar que, en el caso de Lima, tales compuestos provienen principalmente de las emisiones de los automóviles, esto es, el uso de combustibles fósiles. Las muestras, colectadas inicialmente para determinar partículas menores a 10um (PM10) tomadas en varios distritos de la ciudad, fueron luego extraídas con solvente, concentradas, purificadas y analizadas por cromatografía de gases con espectrometría de masas. A pesar de las conocidas limitaciones de determinar HAPs en filtros PM10, debido al que el filtro no puede retener los HAPs más livianos (los cuales pueden dar cuenta de más del 50% del total), se detectaron los HAPs más pesados, que se adsorben casi completamente al material particulado, entre ellos el más riesgoso, el Benz(a)pireno, un compuesto cancerígeno, cuya concentración llegó hasta 1.4 ng/m3 , encontrándose además, Criseno Benzo(b)fluoranteno, Benzo(k)fluoranteno, Indeno(1,2,3-cd)pireno y Benzo(g,h,i)perileno. Adicionalmente se calculó los cocientes de diagnóstico para algunos HAPs, hallándose que el cociente Indeno(1,2,3-cd)pireno / [Indeno(1,2,3-cd)pireno+Benzo(g,h,i)perileno] se encontraba entre 0.39 y 0.5 para la mayoría de los puntos de muestreo lo cual encaja bastante bien con el valor del cociente para diésel de 0.38 a 0.64 reportado en la bibliografia, así mismo, el cociente Benzo(a)pireno / [Benzo(a)pireno+Criseno] que osciló entre 0.57 y 0.73 es coherente con el cociente para diésel de 0.5 y para gasolina 0.73, estos hallazgos refuerzan la hipótesis que estos compuestos han sido generados por el parque automotor de la ciudad. Resulta claro que las investigaciones sobre estos compuestos deberían ser ampliadas para cubrir más distritos de la ciudad, tanto en invierno como en verano para el estudio del comportamiento anual, y además de ello, colectar el material particulado y la fase gaseosa de modo que se conozca la magnitud real del problema en el contexto de la contaminación del aire de Lima. En ese sentido, la presente investigación contribuye al conocimiento público y revela la presencia de este grupo particular de compuestos nocivos para la salud, a los cuales estamos expuestos constantemente en las zonas con alto tránsito vehicular. / Tesis

Los hidrocarburos constituyen una de las principales amenazas para el ecosistema costero de la Patagonia. A pesar de ello, aún existe un gran desconocimiento sobre cuáles son los microorganismos que poseen el potencial para degradar hidrocarburos en este ambiente. Esta Tesis fue desarrollada con el objetivo de incrementar nuestros conocimientos sobre las poblaciones bacterianas ecológicamente relevantes para la biodegradación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) en sedimentos costeros con un alto grado de exposición a la contaminación con estos compuestos. Para ello, se empleó un enfoque multidisciplinario que involucró la determinación de variables fisicoquímicas y ambientales de los sitios de estudio, como así también la aplicación de distintas herramientas moleculares independientes del cultivo de microorganismos, la mayoría de ellas diseñadas para este estudio. La estructura y diversidad de las comunidades bacterianas que habitan los sedimentos intermareales contaminados con hidrocarburos de las zonas norte-centro y sur de Patagonia fue analizada en profundidad por medio de la pirosecuenciación de fragmentos del gen ARNr 16S bacterianos amplificados a partir de ADN purificado de los sedimentos. Este análisis nos permitió además estimar la diversidad y abundancia relativa de las poblaciones bacterianas de estos ambientes que podrían presentar el potencial para degradar hidrocarburos. Por otro lado, los genes que codifican enzimas dioxigenasas de HAPs, las cuales participan en el primer paso de la degradación aeróbica de estos compuestos, fueron utilizados como marcadores funcionales. La abundancia relativa de siete variantes de estos genes en sedimentos de las zonas norte-centro y sur de Patagonia se cuantificó por PCR cuantitativa (qPCR), lo cual nos permitió evaluar la relevancia ecológica de las poblaciones que llevan estos genes y su distribución biogeográfica. Los genes de oxigenasas B, C y D, variantes recientemente identificadas en sedimentos de Bahía Ushuaia, se encontraron en altas abundancias a lo largo de seis años de muestreo en los sedimentos subantárticos, sugiriendo que las bacterias que portan estos genes probablemente presenten un rol clave en la biodegradación de HAPs en este ambiente marino. Además, los genes phnA1, identificados en Cycloclasticus spp., se detectaron en nueve de las once muestras analizadas pertenecientes a dos regiones biogeográficas, y su abundancia se vio positivamente correlacionada con la concentración de fenantreno, HAPs de tres anillos y HAPs de bajo peso molecular. Estos resultados sugirieren que bacterias del género Cycloclasticus podrían presentar un rol importante en la biodegradación de HAPs de bajo peso molecular en sedimentos de la costa Patagónica. Finalmente, se detectaron 14 variantes novedosas de genes de oxigenasas en los sedimentos de Bahía Ushuaia, utilizando cebadores diseñados en base a secuencias de genes de dioxigenasas de bacterias Gram-positivas.biodegradación de HAPs de bajo peso molecular en sedimentos de la costa Patagónica. Finalmente, se detectaron 14 variantes novedosas de genes de oxigenasas en los sedimentos de Bahía Ushuaia, utilizando cebadores diseñados en base a secuencias de genes de dioxigenasas de bacterias Gram-positivas. Los resultados obtenidos en esta Tesis muestran la existencia de una diversidad de poblaciones bacterianas con capacidad para degradar HAPs en sedimentos de la costa Patagónica, en particular en sedimentos Subantárticos, y sugieren la existencia de genes de dioxigenasas aún no identificados. Se observaron importantes diferencias en las abundancias de dichas poblaciones microbianas, tanto en el tiempo como en el espacio. / Hydrocarbons constitute one of the main threats to the coastal ecosystem of Patagonia. In spite of this, there is still great uncertainty about which local microorganisms have the potential to degrade hydrocarbons. The goal of this Thesis was to increase our knowledge about the bacterial populations that are ecologically relevant to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) biodegradation in coastal sediments that are highly exposed to hydrocarbon contamination. To reach this goal, a multidisciplinary approach involving the assessment of physicochemical and environmental variables from the study sites was used. In addition, different culture-independent molecular tools were applied, most of which were designed in this study. On the one hand, the structure and diversity of the bacterial communities that inhabit hydrocarbon-contaminated intertidal sediments from North-central and South Patagonia were analyzed in depth by pyrosequencing bacterial 16S rRNA gene fragments. These fragments were previously amplified from DNA which was purified from sediment samples. In addition, this analysis allowed us to estimate the diversity and relative abundance of bacterial populations in these environments that are capable of degrading hydrocarbons. On the other hand, the genes encoding PAH-dioxygenase enzymes, which are involved in the first step of the aerobic degradation of these compounds, were used as functional markers. The relative abundance of seven variants of these genes in sediments from North-central and South Patagonia was quantified in this Thesis by quantitative PCR (qPCR). This allowed us to analyze the ecological relevance of populations carrying these genes and their biogeographical distribution. Oxygenase gene variants B, C and D, recently identified in sediments from Ushuaia Bay, were highly abundant during a six-year time span in these subantarctic sediments. This suggests that bacteria carrying these genes could play a key role in PAH biodegradation in this marine environment. Additionally, phnA1 genes identified in Cycloclasticus spp. were detected in nine out of eleven samples from two biogeographic regions. Their abundance was found to be positively correlated with the concentration of phenanthrene, three-ring PAHs and low molecular weight PAHs. These results suggest that Cycloclasticus spp. could play an important role in low molecular weight-PAH biodegradation in coastal sediments from Patagonia. Finally, 14 novel oxygenase gene variants were detected in coastal sediments from Ushuaia Bay, using a primer set designed targeting dioxygenase gene sequences from Gram-positive bacteria. The results obtained in this Thesis show that coastal sediments from Patagonia, particularly from subantarctic sediments, hold a great diversity of bacterial populations capable of degrading PAHs, and suggest the existence of hitherto unidentified dioxygenase genes. Differences in time and space were observed in the abundances of these microbial populations.

Se sintetizaron carbones activados por un proceso químico obtenidos a partir de la cáscara de castaña con el objetivo de analizar la capacidad de remoción de estos adsorbentes para eliminar los compuestos aromáticos (ácido benzoico, ácido salicílico y fenol) de las soluciones acuosas. Los carbones activados se caracterizaron mediante las siguientes técnicas instrumentales: espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), método Boehm, adsorción y desorción de nitrógeno y microscopía electrónica de barrido (SEM). Los carbones activados presentaron una estructura microporosa con una alta área superficial entre 1176-1434 m2/g, con presencia de grupos ácidos en la superficie del carbón, siendo mayor la acidez en los materiales preparados con menor razón de impregnación y a mayor temperatura de activación, siendo estas las variables más importantes en la preparación del carbón activado. En lo que se refiere a las condiciones de la adsorción, los parámetros que se estudiaron fueron el pH de la solución y la cantidad de adsorbente. Se encontró que el proceso de adsorción no solo dependía de la porosidad y de los grupos funcionales presentes en el carbón activado, sino también estaba afectado por la solubilidad y peso del adsorbato, del número y tipo de grupos sustituyentes en el anillo aromático, de la acidez superficial en el adsorbato y las interacciones adsorbatoadsorbente. Se determinó que el orden de remoción de los compuestos aromáticos fue el siguiente: ácido salicílico > ácido benzoico > fenol. Los carbones activados evidenciaron una mayor capacidad de remoción en el caso del ácido salicílico. La máxima capacidad de adsorción de ácido salicílico (C0= 50 ppm) se obtuvo para el carbón CF-1,0-400 con un valor de 42 mg g-1 (83,13%). En relación a la correlación de los datos experimentales se encontró que en general la isoterma de Freundlich fue la que describió mejor la adsorción de los tres adsorbatos, por lo que se pudo establecer que la superficie del adsorbente es energéticamente - 2 - heterogénea y que el proceso de adsorción fue el resultado de más de un tipo de interacciones adsorbato-adsorbente. Adicionalmente se encontró que la cinética de los tres adsorbatos sigue el modelo de pseudo segundo orden, en donde los valores de qe experimentales concuerdan con los obtenidos por el modelo. En general, esta capacidad de adsorción (qe) fue mayor para el ácido salicílico que con los otros compuestos aromáticos