Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Neste trabalho um modelo atmosfÃrico de resoluÃÃo de nuvens e um modelo da camada superior do oceano sÃo usados, isolados e acoplados, com a finalidade de se estudar, em duas dimensÃes (plano xz) a circulaÃÃo de Walker. As simulaÃÃes com o modelo oceÃnico, forÃadas por ventos zonais sÃo utilizadas para imitar o perfil climatolÃgico das temperaturas no Oceano PacÃfico Equatorial e obter a influÃncia da convecÃÃo sobre a temperatura da superfÃcie do oceano na parte equatorial oeste do PacÃfico. No modelo atmosfÃrico, a convecÃÃo atmosfÃrica Ãmida e o fluxo de grande-escala sÃo impulsionados por um gradiente linear de grande-escala da temperatura da superfÃcie do mar. As caracterÃsticas bÃsicas da circulaÃÃo de Walker e a realimentaÃÃo de ondas curtas das nuvens sobre a temperatura da superfÃcie sÃo estudadas. O acoplamento entre os modelos oceÃnico e atmosfÃrico à forÃado somente pelo perfil de temperatura das Ãguas mais quentes na parte oeste e Ãguas frias na parte leste da bacia oceÃnica. Algumas caracterÃsticas reais de processos fÃsicos de grande e de pequena-escala, tal como a correlaÃÃo entre salinidade e temperatura, sÃo relativamente bem reproduzi das em um modelo bidimensional acoplado.

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2014-09-19T22:13:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnálisePerfilExpressão.pdf: 2789555 bytes, checksum: 3ca47b9100f7ac2ba4c0f11d49c5c832 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-11-07T12:23:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnálisePerfilExpressão.pdf: 2789555 bytes, checksum: 3ca47b9100f7ac2ba4c0f11d49c5c832 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-07T12:23:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnálisePerfilExpressão.pdf: 2789555 bytes, checksum: 3ca47b9100f7ac2ba4c0f11d49c5c832 (MD5) Previous issue date: 2013 / Análises pós genômicas têm propiciado avanços significativos sobre a biologia do parasito Schistosoma mansoni. Particularmente, experimentos de transcrissômica em larga escala apontaram genes essenciais, ligados a vias de degradação proteica intracelular, com expressão diferencial ao longo do ciclo de vida do parasito. Tais achados corroboram com as marcantes alterações fenotípicas observadas após a penetração no hospedeiro vertebrado e o extenso remodelamento corporal necessário para a instalação e maturação do verme adulto no sistema porta-hepático.A presente investigação objetivou determinar o perfil de expressão de subunidades constituintes do proteassoma 26S, em fases larvais e adultas do verme. Neste intuito, oligonucleotídeos específicos para amplificação parcial das subunidades Rpn10 e alfa 7 foram confeccionados. Após a extração de RNA total de vermes adultos seguido de RT-PCR, observou-se amplificação de produtos de aproximadamente 251 e 753 pb, de massas moleculares esperadas para os amplicons relacionados às subunidades Rpn10 e alfa 7, respectivamente. Os produtos de amplificação foram purificados do gel e clonados utilizando o sistema Gateway®. Novos ciclos de amplificação demonstraram a obtenção de plasmídeos recombinantes para as duas subunidades. Entretanto, experimentos de expressão heteróloga em bactérias BL21 não permitiram a detecção epurificação das subunidades alfa 7 e Rpn10 recombinantes no lisado celular. Como proposta alternativa, utilizou-se o plasmídeo PET28a® recombinante contendo a região codificadora da subunidade Rpn10 de S. mansoni, gentilmente cedido pela Dra. Enyara Rezende Morais (Laboratório de Biologia Molecular de Parasitos - Universidade de São Paulo). Após transformação em BL21, seleção de clones recombinantes e indução com IPTG, análises por SDS-PAGE e coloração do gel por Coomassie revelaram a expressão de uma proteína recombinante de massa molecular em torno de 55 kDa. Uma preparação de Rpn10 em alto grau de homogeneidade foi obtida após purificação por afinidade em resina de níquel. Anticorpos policlonais anti-SmRpn10 recombinante foram gerados em camundongos Swiss e utilizados para avaliação do perfil de expressão de Rpn10 em extratos solúveis de cercárias, esquistossômulos (de 3h e 3 dias), vermes adultos, ovos e miracídios. A partir de eletroforese bidimensional, utilizando separação isoelétrica em gel de gradiente linear (pH 3-10) e Western blotting, foram detectadas 3 isoformas para Rpn10 em todos os estágios investigados. Essas apresentaram aumento de expressão no estágio de cercária, o qual foi novamente confirmado por Western blotting 1D comparando as fases analisadas. Este achado refere-se ao primeiro relato da existência de isoformas para a subunidade Rpn10 constituinte do proteassoma 26S e agrega diversidade ao perfil de subpopulações possíveis e alternativas deste complexo proteolítico em S. mansoni __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Post-genomic analyses have allowed significant advances towards understanding the biology of the human parasite Schistosoma mansoni. In particular, large scaletranscriptome experiments highlighted essential genes related to proteolytic pathways exhibiting differential expression profiles throughout the parasite´s life cycle. Such findings corroborate with the marked phenotypic alterations observed after penetration into the vertebrate host and the extensive body remodeling required for maturation of the adult stage in the hepatic portal system. The present investigation aimed to determine the expression profile of 26S proteasome constituent subunits in both larvae and adult stages. Specific oligonucleotides were first designed for amplification of the subunits Rpn10 and alpha 7. After RNA extraction from adult worms and RT-PCR, amplification products at the expected molecular size (~250 and 750 bp) related to Rpn10 and alpha 7 subunits, respectively, were obtained. The amplification products were purified from the agarose gel and cloned using the Gateway® system. New amplification cycles demonstrated the production of recombinant plasmids for the two subunits under investigation. However, heterologous expression in Escherichia coli (BL21 strain) did not allowed detection and,purification of the respective recombinant proteins from cell lysates. As an alternative, the PET28a® recombinant plasmid containing the full length Rpn10 subunit of S. mansoni was kindly provided by Dr. Enyara R. Morais (Laboratório de Biologia Molecular de Parasitos – Universidade de São Paulo) and employed in this study. After transformation of BL21 E. coli cells, selection of recombinant clones and induction of expression using IPTG, SDS-PAGE analysis revealed the expression of a recombinant protein exhibiting molecular mass around 55 kDa. A homogenous fraction of His-tagged recombinant Rpn10 was obtained after its purification from the cell lysate using a nickel column. Polyclonal antibodies anti-Rpn10 were raised in Swiss mice and used for evaluation of the expression profile of this subunit in soluble extracts from cercariae, 3h schistosomula, adult worms, eggs and miracidia. A two dimensional gel approach (2-DE), using linear pH3-10 gradient for the first dimension, coupled to Western blotting revealed the existence of at least 3 isoforms for Rpn10 subunit in all investigated stages. Such isoforms exhibited upregulation in the cercariae, which was later confirmed by a comparative 1D Western blotting experiment. To our knowledge, this finding refers to the first report for the existence of Rpn10 isoforms and contributes adding further complexity to alternative possibilities of 26S proteasome assembly in S. mansoni.

Atualmente existe um número crescente de estudos acerca da transformação de resíduos agroindustriais em novos produtos de maior valor agregado. Dentre estas transformações encontra-se o processo de pirólise, que converte o material residual em produtos sólidos, líquidos (bio-óleo + fase aquosa) e gasosos. No presente estudo, foram caracterizados os produtos gerados na pirólise de casca de arroz em reator de leito fixo. A composição química do bio-óleo obtido foi avaliada mediante a técnica de cromatografia gasosa bidimensional abrangente acoplada à espectrometria de massas quadrupolar (GC×GC/qMS), aliada à utilização de padrões e de índices de retenção. A determinação da porosidade e da área superficial do produto sólido foi realizada pela técnica de Brunauer–Emmett–Teller (BET) e também através do método BJH (Barret, Joyner e Halenda). O produto sólido gerado foi ativado utilizando diferentes proporções de carbonato de sódio, a fim de obter-se um material de elevada área superficial. O processo de ativação química do produto sólido oriundo da pirólise da casca de arroz em proporção mássica 1:3/800 °C/2h, apresentou excelentes resultados, aumentando significativamente a sua área de superfície de 3,8 m2g-1 para 1848 m2g-1 . Nos testes realizados nas razões mássicas de 1:2 e 1:1, ocorreu uma diminuição da área de superfície quando comparado com a área de superfície encontrada na razão mássica de 1:3, o que demonstra que o processo foi na condição 1:3/800 °C/2h, caracterizando ser um material com propriedades adsorventes Este material foi utilizado no processo de SPE para a adsorção dos compostos presentes na fase aquosa do bio-óleo analisados por HPLC-PDA. O carvão ativado produzido neste estudo foi eficiente para a adsorção de compostos identificados na fase aquosa da casca de arroz (fenóis, furanos e cetonas), que podem ser prejudicial para o meio ambiente, ou que podem futuramente ser recuperados para aplicações futuras. / Currently there are a growing number of studies on the transformation of agro-industrial waste in new products of higher added value. Among these transformations, the pyrolysis process converts the waste material into solid products, liquid (bio-oil) and gaseous. In this study, the products generated in the rice husk pyrolysis in fixed bed reactor were studied. The chemical composition of the bio-oil obtained was accomplished by comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to quadrupole mass spectrometry (GC×GC/qMS), allied to the use standards and retention indices. The determination of the porosity and the surface area of the solid product was performed by the technique of Brunauer-Emmett-Teller (BET) and also through the BJH method (Barrett, Joyner and Halenda). The solid product produced was activated using different proportions of sodium carbonate in order to obtain a high surface area material. The chemical activation of the solid product from the pyrolysis of the rice husk in the ratio 1: 3/800 ° C / 2h presented excellent results, significantly increasing its surface area from 3.8 m2g-1 to 1848 m2g- 1 . In the tests performed in the 1: 2 and 1: 1 mass ratios, a decrease in the surface area occurred when compared to the surface area found in the 1: 3 mass ratio, which shows that the process was in the 1: 3 condition / 800 ° C / 2h, characterizing to be a material with adsorbent properties This material was used in the SPE process as solid phase for adsorption of the compounds present in the aqueous phase of the bio-oil analyzed by HPLC-PDA. The activated carbon produced in this study may be effective for the adsorption of identified compounds in the aqueous phase of rice husk (phenols, furans and ketones) which may be harmful to the environment, or may be recovered for future applications.

Neste trabalho, desenvolvemos uma metodologia semi-analítica para solução de problemas de condução de calor bidimensional, não-estacionária em meios multicompostos. Esta metodologia combina os métodos nodal, com parâmetros concentrados, e a técnica da transformada de Laplace. Inicialmente, aplicamos o método nodal. Nele, a equação diferencial parcial que descreve o problema é integrada, transversalmente, em relação a uma das variáveis espaciais. Em seguida, é utilizado o método de parâmetros concentrados, onde a distribuição de temperatura nos contornos superior e inferior é substituída pelo seu valor médio. Os problemas diferenciais unidimensionais resultantes são então resolvidos com o uso da técnica da transformada de Laplace, cuja inversão é avaliada numericamente. O método proposto é usado na solução do problema de condução de calor, em paredes de edificações. A implementação computacional é feita, utilizando-se a linguagem FORTRAN e os resultados numéricos obtidos são comparados com os disponíveis na literatura.

Doze compostos voláteis de cinco vinhos de diferentes cultivares foram indicados pela análise multivariada (análise de componentes principais e análise discriminante linear) das razões de Fisher de suas áreas cromatográficas normalizadas como potenciais marcadores para diferenciação entre estes vinhos. Este tratamento quimiométrico permitiu a redução da dimensionalidade dos dados obtidos por método otimizado de microextração em fase sólida no modo headspace e cromatografia gasosa bidimensional abrangente acoplada a espectrometria de massas por tempo de vôo (GC×GC/TOFMS), apontando os seguintes componentes como potenciais marcadores para os diferentes vinhos: succinato de dietila, 2,3-butanodiol e 3-penten-2-ona para Sauvignon Blanc; nerol, β-santalol, e 4-careno para 50% Chardonnay/Pinot Noir; malonato de dietila e 9-decenoato de etila para Chardonnay; um álcool e dihidro-2(3H)-tiofenona para Merlot; tetrahidro-2H-piranona e, 3-metil-2(5H)-furanona para Cabernet Sauvignon. A GC×GC/TOFMS também propiciou a identificação tentativa de um número maior de compostos em vinhos Chardonnay (313) e Merlot (334), sendo a presença de alguns destes constatada pela primeira vez em vinhos. Verificou-se uma relação linear entre os índices de retenção calculados experimentalmente para os voláteis de vinho por GC×GC/TOFMS em conjunto de colunas polar × medianamente polar e os índices de retenção reportados na literatura para 1D-GC, a qual foi confirmada com padrões. / Twelve volatile compounds from different wine cultivars were found to be potential markers when multivariate analysis (principal component analysis and linear discriminant analysis) were applied to the Fisher ratio of chromatographic normalized areas of these wine volatiles. This chemometric treatment allowed reduction of data dimensionality, as data was obtained through an optimized headspace solid phase microextraction with comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to time-of-flight mass spectrometry (GC×GC/TOFMS) method. The following compounds were the most discriminatory: diethyl succinate; 2,3-butanediol and 3-penten-2-one to Sauvignon Blanc; nerol, β-santalol, and 4-carene to 50% Chardonnay/Pinot Noir; diethyl malonate and 9-ethyl-decenoate for Chardonnay; an alcohol and dihydro-2(3H)-thiophenone to Merlot; tetrahydro-2H-pyranone and 3-methyl-2(5H)-furanone to Cabernet Sauvignon. GC×GC/TOFMS also allowed the tentative identification of a higher number of compounds of Chardonnay (313) and Merlot (334) wines, taking into account that the presence of some volatiles were verified for the first time in wines. A linear relationship between GC×GC/TOFMS experimental retention indices obtained from a polar × medium polar column set and the retention indices reported in the literature for 1D-GC was observed and confirmed with standard compounds.

Ácidos naftênicos são constituintes do petróleo e seus derivados, presentes em baixa concentração e em uma grande variedade de compostos devido à possibilidade de apresentar enorme diversidade de isômeros. O interesse da indústria petrolífera em torno destes compostos está voltado para a possível corrosão provocada nas unidades de refino de óleo cru e no impacto ambiental associado à geração de resíduo aquoso poluente durante o processamento do petróleo. Nesse trabalho estudou-se a aplicação das técnicas de GC/qMS, (ESI)-MS/MS e GC×GC/TOFMS na caracterização dos ácidos naftênicos em frações de petróleo, misturas técnicas de ácidos naftênicos e em amostras aquosas derivadas do processamento do petróleo. As técnicas analíticas foram comparadas sendo encontrados resultados satisfatórios nas três técnicas usadas, com uma vantagem considerável para a GC×GC, devido a sua maior capacidade de picos e maior sensibilidade. Entretanto, salientase que a GC/qMS, especialmente usando o modo SIM, apresentou resultados aceitáveis, particularmente se considerarmos o custo e o tempo global da análise. Também a técnica de MS/MS permitiu uma clara definição de perfil dos ácidos naftênicos através de uma análise muito rápida, o que pode ser uma grande vantagem na comparação de diferentes amostras. / Naphthenic acids are constituents of petroleum and its products, presented in low concentration and in a wide variety of compounds because of the possibility of showing a large diversity of isomers. The interest of the oil industry on these compounds is focused on the possible corrosion caused in the refining units of crude oil and and in the environmental impact associated with the generation of aqueous waste polluting during the processing of the crude oil. In this work it was studied the application of techniques of GC/qMS, (ESI)-MS/MS and GC×GC/TOF-MS in the characterization of naphthenic acids in oil fractions, technical mixtures of naphthenic acids and aqueous samples derived from the processing of petroleum. Analytical techniques were compared and satisfactory results were found in the three techniques used, with a considerable advantage for the GC×GC, due to its higher peak capacity and higher sensitivity. However, it is noted that the GC/qMS, especially using the SIM mode, showed acceptable results, particularly considering the cost and overall time of analysis. Also the technique of MS/MS allowed a clear definition of the profile of the naphthenic acids through a very fast analysis, which can be a great advantage for comparing different samples.

Uma avaliação do perfil cromatográfico de voláteis de espumantes Moscatel da Serra Gaúcha foi realizada durante o processo de vinificação, usando-se um método de HS-SPME que foi otimizado para este fim. O método incluiu a utilização do filme PDMS/DVB, 2 mL de amostra sem diluição, temperatura de extração de 40°C, 30% (m/v) de NaCl, e tempo de extração de 30 min. Utilizando-se a técnica de GC/qMS foram tentativamente identificados 55 compostos e outros três por co-injeção, totalizando 58 compostos, enquanto pela técnica de GC×GC/TOFMS foram tentativamente identificados 232 compostos. O perfil cromatográfico dos vinhos espumantes apresentou alterações durante o processo de vinificação, como quantidades decrescentes de álcoois monoterpênicos (linalol, hotrienol, α-terpineol) e quantidades crescentes de ésteres terpênicos (acetatos de citronelila, nerila e geranila). O método HS-SPME-GC/qMS provou ser uma escolha analítica apropriada para monitorar o perfil cromatográfico de compostos voláteis durante a vinificação e pode ser utilizado como ferramenta útil para o desenvolvimento da produção do vinho espumante, controle de qualidade e de futuras pesquisas de marcadores de qualidade do produto. A técnica GC×GC/TOFMS abre perspectivas para um estudo mais detalhado do perfil volátil de espumantes e outras bebidas aromáticas por sua maior seletividade e capacidade de pico. / An evaluation of the chromatographic profile of volatile compounds of Moscatel sparkling wines of the Serra Gaucha during vinification process, using an optimized HS-SPME method was performed. The optimized method included the use of PDMS/DVB film, 2 mL of wine, extraction temperature of 40°C, 30% (w/v) of NaCl, and extraction time of 30 min. The use of GC/qMS resulted in 55 tentatively identified compounds and other three positively identified in the wine headspace, while in GC×GC/TOFMS, 232 compounds were tentatively identified in the same sample. The chromatographic profile of sparkling wines volatiles showed changes during wine making process, such as decreasing amounts of monoterpenic alcohols (linalool, hotrienol, α-terpineol) and increasing amounts of terpenic esters, such as citronelyl, neryl and geranyl acetates. The HS-SPME-GC/qMS method proved to be an appropriate analytical choice to follow the chromatographic profile of volatile compounds during wine making process and may be employed as a useful tool for wine production development, quality control and future search of volatile markers of product quality. GC×GC/TOFMS opens a perspective of a more detailed study of the volatile chromatographic profile of sparkling wines and other aromatic beverages and spirits due to its higher selectivity and peak capacity.

Submitted by Marcos Samuel (msamjunior@gmail.com) on 2017-06-07T14:59:26Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao-Maltez-16-04-15 (1).pdf: 13705127 bytes, checksum: 7519a8a90337dcde6a9d8af71e8814d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-12T15:00:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao-Maltez-16-04-15 (1).pdf: 13705127 bytes, checksum: 7519a8a90337dcde6a9d8af71e8814d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T15:00:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao-Maltez-16-04-15 (1).pdf: 13705127 bytes, checksum: 7519a8a90337dcde6a9d8af71e8814d5 (MD5) / O objetivo deste trabalho é contribuir para uma melhor introdução ao estudo de Geometria Espacial no que tange a visão da figura tridimensional vista no plano bidimensional por intermédio da sua construção. O meio para atingir esse objetivo é o estudo da Geometria Projetiva, que tem como principal instrumento a Perspectiva. O trabalho foi dividido cinco capítulos, enfatizado no primeiro os conceitos gerais de Álgebra Linear, pois a linguagem escolhida foi a vetorial. Os três subsequentes referem-se as teorias das Geometrias Euclidiana, Elíptica e Projetiva com seus axiomas e modelos matemáticos tendo como prioridade apresentar as diferenças entre elas, notadamente o Axioma das Paralelas. Finalmente, no último capítulo, é lançado uma proposta de noções de Geometria Projetiva como introdução ao estudo de Geometria Espacial, que consiste em apresentar as técnicas de Perspectiva, usando como fator motivacional as obras de arte da Renascença que originaram o tratamento matemático da Geometria Projetiva e, também, propostas de atividades em sala de aula, principalmente construções de figuras utilizando o programa Geogebra.

Neste trabalho, desenvolvemos uma metodologia semi-analítica para solução de problemas de condução de calor bidimensional, não-estacionária em meios multicompostos. Esta metodologia combina os métodos nodal, com parâmetros concentrados, e a técnica da transformada de Laplace. Inicialmente, aplicamos o método nodal. Nele, a equação diferencial parcial que descreve o problema é integrada, transversalmente, em relação a uma das variáveis espaciais. Em seguida, é utilizado o método de parâmetros concentrados, onde a distribuição de temperatura nos contornos superior e inferior é substituída pelo seu valor médio. Os problemas diferenciais unidimensionais resultantes são então resolvidos com o uso da técnica da transformada de Laplace, cuja inversão é avaliada numericamente. O método proposto é usado na solução do problema de condução de calor, em paredes de edificações. A implementação computacional é feita, utilizando-se a linguagem FORTRAN e os resultados numéricos obtidos são comparados com os disponíveis na literatura.