Fluidos de corte são utilizados pela indústria metal-mecânica no processo industrial de usinagem, aplicados sempre sobre a interface ferramenta de corte e material da peça. Os principais tipos de fluidos de corte utilizados nos processos de usinagem são os óleos integrais, constituídos basicamente de óleos graxos e óleos minerais, e as emulsões, que são misturas de água com óleos de base vegetal, mineral ou sintética. Para manter a estabilidade de uma emulsão, são utilizados emulgadores que solubilizam na água e, por diferença de polaridade, homogeneízam as gotículas de óleo na mistura. Desse modo, garante-se o aumento da lubricidade, pela presença de óleo, e a capacidade de refrigeração e limpeza de cavacos da região de corte, pela presença de água. O desafio atual é estabelecer os critérios de avaliação de emulsões considerando estabilidades físicas, químicas e bacteriológicas. Em uma primeira análise, considerando apenas o aspecto tecnológico do processo de usinagem, uma emulsão de melhor desempenho pode ser definida como aquela que provoca uma vida útil mais longa da ferramenta de corte sem a respectiva degradação do fluido. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o desempenho de fluidos de corte emulsionáveis no processo de fresamento de ligas de alumínio 7050-T7451 a altas velocidades de corte. Os critérios de avaliação foram subdivididos em rendimentos quanto à usinabilidade e características dos fluidos emulsionáveis. Três fluidos foram submetidos a uma bateria de testes de usinagem e laboratórios. Os resultados de usinabilidade demonstraram a significativa influência que o fluido exerce principalmente na vida de ferramenta e no acabamento de superfície usinada e os resultados laboratoriais revelaram o desafio ainda não solucionado de se obter um fluido com alta resistência à degradação e que ao mesmo tempo propiciem a isenção de névoa, espuma e corrosão.

Hidrolipodistrofia ginóide é uma alteração genuína e loco-regional do panículo adiposo subcutâneo determinante do formato corporal característico da mulher. Várias substâncias ativas podem ser empregadas como anticelulíticos, sendo selecionado para esse trabalho a cafeína e o silício orgânico da cafeína (Cafeisilane® C). Foram desenvolvidas formulações cosméticas (9 emulsões empregando como base cera emulsionante não iônica e 3 géis utilizando polímero carboxivinílico e 1 gel a base de hidroxietilcelulose) contendo cafeína 4,0% p/p; cafeína e benzoato de sódio, ambos a 4,0% p/p e Cafeisilane® C 6,0% p/p e, as mesmas foram submetidas ao estudo de estabilidade acelerada nas seguintes condições: 4° C, ciclos alternados gela/degela (-10° C/45° C), 45° C, -10° C, 22° C e luz solar indireta. Das formulações avaliadas foram selecionadas uma emulsão não iônica e um gel de hidroxietilcelulose para o estudo \"in vivo\" em modelo animal, a fim de avaliar a ação lipolítica da cafeína e Cafeisilane® C. Após análise histológica do dorso depilado das ratas de linhagem Wistar, tanto a cafeína como o Cafeisilane® C apresentaram melhor resposta quando incorporados em emulsão não iônica, ocorrendo redução no diâmetro das células adiposas em 17% para a cafeína e 16% para o Cafeisilane® C. Nesta última preparação, também ocorreu redução de 32% no número de células adiposas. Da forma cosmética gel, apenas o que utilizou como base a hidroxietilcelulose com Cafeisilane® C promoveu redução de 26% no número de adipócitos quando comparado com o gel controle. / Gynoid hydrolipodystrophy is a genuine and regional alteration of the hypodermis, a subcutaneous tissue that determines the characteristic format of the female\'s body. Several active substances can be added in anticellulite cosmetics and in this research there were selected caffeine and siloxanetriol alginate caffeine (Cafeisilane® C). There were developed different cosmetic formulations (9 emulsions with nonionic emulsifying wax, 3 gels with carboxyvinilic polymer and 1 gel with hydroxyethyl cellulose) employing caffeine 4,0% w/w; caffeine and sodium benzoate, both 4,0% w/w, and Cafeisilane® C 6,0% w/w. Formulations above were submitted to the stress testing: 4° C, alternate freeze/thaw cycles (-10° C/45° C), 45° C, -10° C, 22° C and indirect sunlight, as the conditions. We selected one nonionic emulsion and the hydroxyethyl cellulose gel for the in vivo study in animal model for the evaluation of the lypolitic activity of caffeine and Cafeisilane® C. After histological analysis of Wistar\'s depilated back (female rats), as much caffeine as Cafeisilane® C resulted better answers when incorporated in nonionic emulsion, with diameter reduction of the fatty cells in 17% for caffeine and 16% for Cafeisilane® C. Within the Cafeisilane® C emulsion, reduction of 32% in the number of fatty cells occurred. Only hydroxyethyl cellulose gel with Cafeisilane® C promoted the reduction of 26% in the adipocytes numbers, when compared with the control gel.

Orientador: Vânia Regina Nicoletti / Coorientador: Ana Paula Badan Ribeiro / Coorientador: Yrjö Henrik Roos / Banca: Fábio Yamashita / Banca: Wanderley Pereira de Oliveira / Banca: Maria Aparecida Mauro / Banca: Márcio José Tiera / Resumo: A proposta desse trabalho foi a produção e caracterização de emulsões e microcápsulas de óleo de buriti utilizando isolado proteico de soja e pectina de alta metoxilação como estabilizantes. Os biopolímeros foram caracterizados, individualmente, por meio de análises de solubilização, carga, turbidimetria e microscopia ótica. O complexo isolado proteico de soja-pectina de alta metoxilação foi caracterizado por ensaios de turbidimetria e microscopia ótica. Para caracterizar o óleo de buriti realizaram-se determinações de propriedades físico-químicas e termofísicas, matéria insaponificável, composição em ácidos graxos, classes acilglicerólicas, composição triacilglicerólica, classes triacilglicerólicas e comportamento térmico. As emulsões de óleo de buriti foram caracterizadas por análises de estabilidade, tamanho das gotas, condutividade elétrica, intensidade de cargas, microscopia ótica, microscopia confocal de varredura a laser e microscopia eletrônica de varredura. O comportamento reológico das emulsões foi analisado através de ensaios em cisalhamento constante e cisalhamento oscilatório. Microcápsulas de óleo de buriti foram obtidas por meio da secagem por spray dryer da emulsão de óleo de buriti otimizada e adicionou-se maltodextrina como adjuvante de secagem. As microcápsulas, por sua vez, foram caracterizadas por meio das análises de cor, umidade, rendimento, tamanho de partículas, eficiência de encapsulação e retenção de carotenoides, eficiência de encapsulação e... / Abstract: The aim of this study was the preparation and characterization of buriti oil emulsions and microcapsules using soy protein isolate and high-methoxyl pectin as stabilizers. The biopolymers were characterized individually by analysis of solubilization, charge, turbidity and optical miscrocopy. The soy protein isolate-high-methoxyl pectin complexes were characterized by turbidity and optical microscopy analyses. Characterization of the buriti oil was performed by analyses of physicochemical and thermophysical properties, unsaponifiable matter, fatty acid composition, acylglycerol classes, triacylglycerol composition, triacylglycerol classes, and thermal behavior. The buriti oil emulsions were characterized by analyses of stability, particle size, electric conductivity, zeta potencial, optical microscopy, confocal laser scanning microscopy, and scanning electron microscopy. The rheological behavior of the emulsions was analyzed by constant shear and oscillatory shear tests. The buriti oil microcapsules were produced by spray drying of the optimized conditions for elaborating buriti oil emulsion added with maltodextrin as a drying aid. The microcapsules, in turn, were evaluated by analyses of colour, moisture content, encapsulation yield, particle size distribution, encapsulation efficiency and retention of carotenoids, encapsulation efficiency and retention of oil, water sorption, water plasticization and mechanical relaxation. The microcapsules morphology was analysed by ... / Doutor

A estimativa das taxas de coalescência em sistemas de fluxo multifásico é um factor chave para prever situações críticas , em que as fases começam a separar . Esta pode ser uma orientação para controlar a estabilidade da emulsão e para impedir a substituição desnecessária em processos em que são usados de óleo / água (O / A) dispersões . Estudos CFD apresentar alternativas atraentes para prever o aumento de tamanho de gota , devido a fenômenos de coalescência nos casos em que as emulsões fluem através de diferentes sistemas de circulação , e estão sujeitas a repentinas expansões e contrações . Neste estudo o comportamento de emulsões sob diferentes condições de fluxo foi investigada por acoplamento em equações de Navier Stokes com modelos de equilíbrio populacional e de gotículas de coalescência. Este estudo analisa os efeitos de coalescência em um sistema de O / A, quando as forças hidrodinâmicas promoverem eventos em que duas gotículas colidem para dar origem a novas gotículas. No estudo, o desempenho dos diferentes modelos de turbulência (K-, k-Q) é comparado a avaliar a sua influência sobre a interacção entre as fases. Diferentes algoritmos para acoplamento pressão-velocidade (PIMPLE, SIMPLEC, PIMPLEC) são avaliados também, uma vez que podem afetar os tempos computacionais e de convergência. O efeito das condições de fluxo e as propriedades de cada fase da distribuição de tamanho das gotículas é estudado para o fluxo de emulsões O / A numa tubagem com súbita alargamento. Os resultados permitem avaliar o efeito de coalescência e modelo de eficiência na média de gotículas de diâmetro Sauter. O desempenho de cada modelo em relação ao tempo computacional e a convergência é também discutida. / The estimation of coalescence rates in multiphase flow systems is a key factor to predict critical situations, in which phases start to separate. This can be a guideline to control emulsion stability and to prevent unnecessary replacement in processes where oil/water (O/W) dispersions are used. CFD studies exhibit attractive alternatives to predict the increase of droplet size due to coalescence phenomena in cases where emulsions flow through different circulation systems, and are subject to sudden expansions and contractions. In this study the behavior of emulsions under different flow conditions was investigated by coupling Navier Stokes equations with population balance and droplet coalescence models. This study analyzes coalescence effects in an O/W system, when hydrodynamic forces promote events in which two droplets collide to give rise to new droplets. In the study, the performance of different turbulence models (k-, k-) is compared by evaluating their influence on the interaction between phases. Different algorithms for pressure-velocity coupling (PIMPLE, SIMPLEC, PIMPLEC) are also evaluated, since they can affect computational times and convergence. The effect of flow conditions and properties of each phase on droplet size distribution is studied for the flow of O/W emulsions in a pipeline with sudden enlargement. The results enable to evaluate the effect of coalescence model and efficiency on the mean Sauter diameter of droplets. The performance of each model with respect to computational time and convergence is also discussed.

Hidrolipodistrofia ginóide é uma alteração genuína e loco-regional do panículo adiposo subcutâneo determinante do formato corporal característico da mulher. Várias substâncias ativas podem ser empregadas como anticelulíticos, sendo selecionado para esse trabalho a cafeína e o silício orgânico da cafeína (Cafeisilane® C). Foram desenvolvidas formulações cosméticas (9 emulsões empregando como base cera emulsionante não iônica e 3 géis utilizando polímero carboxivinílico e 1 gel a base de hidroxietilcelulose) contendo cafeína 4,0% p/p; cafeína e benzoato de sódio, ambos a 4,0% p/p e Cafeisilane® C 6,0% p/p e, as mesmas foram submetidas ao estudo de estabilidade acelerada nas seguintes condições: 4° C, ciclos alternados gela/degela (-10° C/45° C), 45° C, -10° C, 22° C e luz solar indireta. Das formulações avaliadas foram selecionadas uma emulsão não iônica e um gel de hidroxietilcelulose para o estudo \"in vivo\" em modelo animal, a fim de avaliar a ação lipolítica da cafeína e Cafeisilane® C. Após análise histológica do dorso depilado das ratas de linhagem Wistar, tanto a cafeína como o Cafeisilane® C apresentaram melhor resposta quando incorporados em emulsão não iônica, ocorrendo redução no diâmetro das células adiposas em 17% para a cafeína e 16% para o Cafeisilane® C. Nesta última preparação, também ocorreu redução de 32% no número de células adiposas. Da forma cosmética gel, apenas o que utilizou como base a hidroxietilcelulose com Cafeisilane® C promoveu redução de 26% no número de adipócitos quando comparado com o gel controle. / Gynoid hydrolipodystrophy is a genuine and regional alteration of the hypodermis, a subcutaneous tissue that determines the characteristic format of the female\'s body. Several active substances can be added in anticellulite cosmetics and in this research there were selected caffeine and siloxanetriol alginate caffeine (Cafeisilane® C). There were developed different cosmetic formulations (9 emulsions with nonionic emulsifying wax, 3 gels with carboxyvinilic polymer and 1 gel with hydroxyethyl cellulose) employing caffeine 4,0% w/w; caffeine and sodium benzoate, both 4,0% w/w, and Cafeisilane® C 6,0% w/w. Formulations above were submitted to the stress testing: 4° C, alternate freeze/thaw cycles (-10° C/45° C), 45° C, -10° C, 22° C and indirect sunlight, as the conditions. We selected one nonionic emulsion and the hydroxyethyl cellulose gel for the in vivo study in animal model for the evaluation of the lypolitic activity of caffeine and Cafeisilane® C. After histological analysis of Wistar\'s depilated back (female rats), as much caffeine as Cafeisilane® C resulted better answers when incorporated in nonionic emulsion, with diameter reduction of the fatty cells in 17% for caffeine and 16% for Cafeisilane® C. Within the Cafeisilane® C emulsion, reduction of 32% in the number of fatty cells occurred. Only hydroxyethyl cellulose gel with Cafeisilane® C promoted the reduction of 26% in the adipocytes numbers, when compared with the control gel.

A estabilidade oxidativa em óleos e emulsões é influenciada pela ação simultânea de diversos fatores. Entretanto, a avaliação do efeito antioxidante de novos compostos tem sido conduzida utilizando-se valores fixos para esses fatores. Portanto, o objetivo deste estudo foi aplicar técnicas fatoriais para desenvolver modelos de oxidação lipídica nos quais os principais fatores pudessem variar simultaneamente. A oxidação de óleo de linhaça removido de seus componentes minoritários, determinada pela concentração de hidroperóxidos e malonaldeído (TBARS), foi avaliada em função da variação conjunta da temperatura (40 - 60 oC), concentração de ferro (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O) e de ascorbil palmitato (0,0 - 1,5 mmol/L). Os maiores valores observados para os marcadores foram obtidos a 40oC, sendo altamente dependentes da relação \"ferro / ascorbil palmitato\". Adicionando-se 1,4707 mmol/L de ferro e 1,5839 mmol/L de ascorbil palmitato, a amplitude de formação de hidroperóxidos aumentou em 57%. Uma emulsão foi preparada com 1% do mesmo óleo de linhaça removido de seus componentes minoritários, utilizando-se um emulsificante aniônico sob alta pressão. A variação da temperatura, pH e concentração de ferro, cobre, ácido ascórbico, ascorbil palmitato e cloreto de sódio nos marcadores químicos da oxidação (hidroperóxidos e TBARS) foi avaliada através de um planejamento fracionário do tipo Plackett-Burman para seleção de variáveis. A seguir, o efeito das concentrações de ferro (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O), ácido ascórbico (0,0 - 2,0 mmol/L) e pH (3,0 - 7,0) na estabilidade oxidativa das emulsões foi avaliado utilizando-se um Delineamento Composto Central. Os maiores valores dos marcadores foram obtidos adicionando-se 0,885 mmol/L de ferro e 1,700 mmol/L de ácido ascórbico à emulsão mantida a 30ºC sob pH 5,51. A atividade antioxidante de seis compostos foi avaliada em ambos os modelos (óleo puro e emulsão), sendo que uma melhor discriminação entre as amostras foi observada nos sistemas otimizados. A utilização de técnicas fatoriais mostrou-se eficiente na avaliação conjunta de vários fatores que influenciam a estabilidade oxidativa de óleos e emulsões, e proporcionou um melhor poder de discriminação na atividade antioxidante de compostos naturais e artificiais. / The oxidative stability in bulk oils and emulsions is affected by many factors. However, assessment of the antioxidant effect of new compounds has been carried out under fixed conditions. Thus, the objective of this study was to apply factorial techniques to develop lipid oxidation models in which the main factors vary simultaneously. Oxidation of flaxseed oil stripped of its minor components determined by the concentration of hydroperoxides and malonaldehyde (TBARS) was evaluated according to the combined variation of temperature (40 - 60 oC), iron concentration (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O) and ascorbyl palmitate concentration (0,0 - 1,5 mmol/L). The highest observed values to these markers were obtained at 40oC, being greatly dependent on the \"iron / ascorbyl palmitate\" ratio. Addition of 1,4707 mmol/L of iron and 1,5839 mmol/L of ascorbyl palmitate increased the hydroperoxide formation by 57%. An emulsion was prepared with 1% of the same stripped flaxseed oil and an anionic emulsifier under high pressure. The variation of temperature, pH and iron, copper, ascorbic acid, ascorbyl palmitate and sodium chloride concentration on the chemical markers of oxidation (hydroperoxides and TBARS) was evaluated using a Plackett-Burman design to screen the variables. Following, the effect of iron concentration (0,0 - 1,0 mmol/L FeSO47H2O), ascorbyl palmitate concentration (0,0 - 2,0 mmol/L) and pH (3.0 - 7,0) on the oxidative stability of the emulsion was evaluated using a Central Composite Design. The highest observed values to these markers were obtained adding 0,885 mmol/L of iron and 1,700 mmol/L of ascorbic acid to the emulsion under 30ºC and pH 5,51. The antioxidant activity of six compounds was evaluated using both models (bulk oil and emulsion), in which a better discrimination was observed for the samples in the optimized systems. The application of factorial techniques was efficient on the joint assessment of several factors that affect the oxidative stability of oils and emulsions, and provided a better discrimination power on the antioxidant activity of natural and artificial compounds.

Estudos anteriores em nosso laboratório demonstraram que pacientes portadores de DAC apresentam diferenças no metabolismo do CL e CE de uma nanoemulsão artificial rica em colesterol (LDE), nos quais o CL apresentou maior remoção plasmática e depósito arterial. Dando continuidade a esta linha de pesquisa, neste trabalho foram avaliadas a cinética plasmática, representada pela taxa fracional de remoção (TFR), e a captação do 3H-colesterol livre (3H - CL) e 14C - colesterol esterificado (14C - CE) da LDE por segmentos arteriais e por órgãos de coelhos normais (n=17) e coelhos submetidos à indução de aterosclerose por dieta rica em colesterol (1%) (n=13). Além disso, avaliou-se a captação in vitro do 3H CL e do 14C CE da LDE por células endoteliais aórticas de coelhos. Por último, foi avaliada a influência da inibição da enzima lecitina-colesterol aciltransferase (LCAT), e indiretamente, a esterificação do CL em ratos normais (n=9) e tratados com diazepam (n=9). Em coelhos que receberam dieta normal, não houve diferença entre a remoção plasmática do 3H - CL e do 14C - CE. Em coelhos que desenvolveram hiperlipidemia e aterosclerose através de dieta rica em colesterol, o 3H - CL foi removido mais rapidamente da circulação do que o 14C - CE (p<0,05), entretanto houve maior captação de 14C - CE do que de 3H - CL no arco aórtico (p<0,05). Em ambos os grupos, os principais órgãos captadores de colesterol da LDE foram fígado, pulmão, adrenais e baço (p<0,05). Tanto a TRF quanto a captação hepática de 3H - CL e 14C - CE foram menores no grupo que recebeu a dieta rica em colesterol. Em células endoteliais aórticas de coelhos, a captação de 3H - CL foi maior que a de 14C CE independente da massa de LDE incubada (p<0,01). Em ratos, não houve diferença entre a captação das duas formas de colesterol da LDE pela aorta no grupo controle, entretanto, quando a atividade da LCAT foi diminuída pelo tratamento com diazepam, a captação arterial de 3H - CL foi maior do que a de 14C - CE (p< 0,01). A hiperlipidemia e distúrbios no processo de estabilização do colesterol, favorecem a dissociação entre o CL e o CE das lipoproteínas, e podem elevar o risco de desenvolvimento da aterosclerose, assim como agravar o processo de aterogênese. / I n previously studies, it was shown that free cholesterol (FC) and cholesterol ester (CE) of a cholesterol-rich nanoemulsion (LDE) behaves differently in patients with coronary artery disease (CAD). The FC plasma clearance and arterial deposition is greater than CE. In the present study we evaluate the plasma kinetics, estimated by the fractional clearance rate (FCR), and the tissue uptake of 3H-free cholesterol (3H FC) and of 14C cholesterol ester (14C - CE) of LDE by arterial segments and organs of rabbits with (n=13) and without atherosclerosis (n=17). Furthermore, it was evaluated the in vitro uptake of 3H FC and 14C - CE by rabbit aortic endothelial cells. Finally, it was evaluated the inhibition of the enzyme lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT), and indirectly, the FC esterification in rats non-treated (n=9) and treated with diazepam (n=9). In rabbits without atherosclerosis that received an standard diet there was no difference between the plasma clearance of 3H FC and 14C CE. In rabbits with hyperlipidemia and atherosclerosis induced by the cholesterol-rich diet the 3H - FC was removed faster than 14C - CE (p<0.05), however the arch aortic uptake of 14C CE was greater than of 3H - FC (0p<0.05). In both groups, liver, lungs, adrenals and spleen were the principal sites of LDE cholesterol uptake. The FCR and tissue uptake were smaller in rabbits with than those without atherosclerosis. In rabbit aortic endothelial cells the 3H - FC uptake was greater than 14C CE independently of incubated LDE mass (p<0.01). In control rats there was no difference on the arterial uptake of both cholesterol forms of LDE, but when the LCAT activity was diminished by the diazepam treatment, the arterial uptake of 3H FC were greater than 14C CE (p< 0.01). The hyperlipidemia and cholesterol stability alterations may lead to dissociation between lipoproteins FC and CE. This dissociation may increase the risk for atherosclerosis and likewise enhance the severity of atherosclerosis.

Orientador: Celso Valentim Santilli / Coorientador: Thiago Faheina Chaves / Banca: Regina Célia Galvão Frem / Banca: Wellington Henrique Cassinelli / Resumo: Este trabalho descreve o estudo de uma nova metodologia de síntese para obtenção de zeólitas MFI contendo uma estrutura hierárquica de poros. A porosidade hierárquica é uma propriedade que aumenta a acessibilidade dos reagentes aos sítios ativos dos cristais zeolíticos, sendo importante na melhora do desempenho desses materiais em diversas aplicações como adsorção, catálise e troca iônica. São vários os métodos que abordam a utilização de organossilanos como geradores de porosidade hierárquica mas poucos são os estudos que abordam esses compostos sendo empregados em sistemas de síntese bifásicos, por exemplo, em sistemas microemulsionados. Neste trabalho, a metodologia de síntese consistiu primeiramente na funcionalização de núcleos zeolíticos com três diferentes organossilanos em uma etapa de pré-cristalização a 40oC: octiltrietoxisilano (C8), dodeciltrietoxisilano (C12) e hexadeciltrimetoxisilano (16). A análise estrutural dos materiais foi feita por meio das técnicas de difração de raios X, RMN no estado sólido, termogravimetria e espectroscopia na região do infravermelho, enquanto as propriedades texturais foram avaliadas por fisissorção de nitrogênio e porosimetria de mercúrio. O organossilano C8 apresentou os resultados mais promissores levando a obtenção de zeólitas MFI contendo poros hierárquicos (Vmicro ~ 0,130 cm3g-1, Vmeso ~ 0,211 cm3g-1) e elevadas área externa específica (Sext ~ 273 m2g-1) e hidrofobicidade (θ ~ 140o). Este organossilano foi então utilizado no es... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work describes a new approach to the synthesis to obtain MFI zeolites with hierarchical porosity. Hierarchical porosity is a property that improves the accessibility of reactants to active sites in the zeolite crystals, which is important in different technical applications like as adsorptive or catalytic processes. There are many methods using organosilane to create the hierarquical porosity but are few studies that explores this compounds in two-phase systems like a micro-emulsion systems. In this work, the methodology first consisted of zeolite nucleus functionalization with three organosilanes in a temperature at 40 oC: octyltriethoxysilane (C8), dodecyltrietoxisilane (C12) and hexadecyltrimethoxysilane (C16). The structural analysis of the materials was done by the using of X-ray diffraction, solid state NMR, thermogravimetry and infrared spectroscopy, while the textural properties were evaluated by nitrogen physisorption and mercury porosimetry. The octyltriethoxysilane demonstrated the best results to obtainment of MFI zeolites containing hierarchical pores (Vmicro ~ 0,130 cm3g-1, Vmeso ~ 0,211 cm3g-1), large surface area (Sext ~ 273 m2g-1) and hydrophobic profile (θ ~ 140o). This organosilane was used in the study of addition of an oil phase (dodecane) after the nucleus functionalization. The oil phase was stabilized by functionalized and hydrophobic zeolite nucleus around the oil phase during the hydrothermal crystallization process at 150o C. In this stage, the... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Jonas Contiero / Coorientador: Roberta Barros Lovaglio / Banca: Fabricio Coutinho de Paula / Banca: Antonio José Gonçalves da Cruz / Resumo: Visando à otimização da produção de ramnolipídios, o uso de glicerol cru como fonte de carbono surge como uma estratégia tanto para o reduzir custo de produção como para aproveitar este resíduo da indústria do biodiesel. O gênero Pseudomonas tem sido um dos mais estudados no campo da produção de ramnolipídios, pois as moléculas produzidas por estes micro-organismos apresentam uma elevada atividade de superfície e o rendimento de produção é alto em relação a outros tensoativos. Portanto, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a produção de ramnolipídios por linhagens de Pseudomonas aeruginosa (PAOI, LBI e LBI 2A1) usando glicerol bruto da indústria do biodiesel como fonte de carbono. Para isto comparou-se a produção de ramnolipídio utilizando três tipos diferentes de glicerol bruto. A influência de uma concentração menor (50g/L) foi avaliada utilizando as linhagens Pseudomonas aeruginosa LBI e Pseudomonas aeruginosa LBI 2A1, sendo que diferentes concentrações também foram avaliadas para a linhagem P. aeruginosa LBI. Também se comparou a síntese de ramnolipídio utilizando glicerol bruto tratado e glicerol bruto na concentração que favoreceu a maior produção por parte de Pseudomonas aeruginosa LBI. Além disso, a caracterização dos homólogos produzidos por P. aeruginosa LBI 2A1, a aplicação destes biossurfactantes na síntese de nanopartículas de prata e o controle de vetores de doenças tropicais foram analisados. O glicerol bruto é um substrato que pode ser utilizado com ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Aiming at optimization of rhamnolipid production, the use of crude glycerol as a carbon source emerges as a strategy both for reducing production costs and make use of this residue of the biodiesel industry. The genera Pseudomonas is one of the most studied on the field of rhamnolipids production, because the molecules produced by these kind of microorganisms have a higher superficial activity and the production yield is higher when compared with other tenso-actives. Therefore, the principal aim of this study was to compare the rhamnolipids production by Pseudomonas aeruginosa strains (PAOI, LBI and LBI 2A1) using crude glycerol from biodiesel industry as a carbon source. Was compared the rhamnolipids synthesis using three different types of crude glycerol (70 g/L). The influence of a lower concentration (50 g/L) was tested using the strains P. aeruginosa LBI and P. aeruginosa LBI 2A1, whereas different concentrations of crude glycerol were evaluated for the P. aeruginosa LBI strain. It was also compared the rhamnolipids synthesis using a treated crude glycerol and a raw crude glycerol, using the concentration that favored the higher production by P. aeruginosa LBI. In addition, were characterized the homologs produced by P. aeruginosa LBI 2A1, the biotechnological application of these biosurfactants for silver nanoparticles synthesis and control of vectors of tropical diseases, were tested. Residual glycerol is a substrate that can be used as a carbon source for rhamnolipid ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-07T13:57:20Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2824180 bytes, checksum: 35078d63ffeaef3e4935030bf53dc74e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-07T13:57:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2824180 bytes, checksum: 35078d63ffeaef3e4935030bf53dc74e (MD5) Previous issue date: 2016-08-18 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Esse estudo é iniciado com uma revisão bibliográfica em que aborda a biorremediação de hidrocarbonetos pesados e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs). Na revisão, são explorados aspectos que incluem a obtenção de micro- organismos com capacidade de degradar hidrocarbonetos, vias metabólicas de biodegradação, as consequências ambientais da contaminação e por fim aborda novos estudos que utilizam estratégias e novas tecnologias de biorremediação possíveis em ambientes aquáticos e solos. A parte experimental de nosso estudo segue a mesma linha de pesquisa desenvolvida durante o mestrado. De maneira preventiva, busca-se avaliar e desenvolver metodologias para biorremediar as adjacências da Ilha da Trindade, ambiente pristino e de valor ecológico, caso ocorram acidentes envolvendo o derramamento de hidrocarbonetos. Inicialmente, objetivamos avaliar o genoma dos isolados bacterianos autóctones da comunidade microbiana existente nas águas marinhas que circundam a Ilha da Trindade, Rhodococcus rhodochrous TRN7 e Nocardia farcinica TRH1, isolados durante o trabalho de mestrado como sendo capazes de degradar uma grande variedade de hidrocarbonetos de petróleo. Nosso objetivo também foi avaliar a estrutura da comunidade microbiana e o catabolismo de fenantreno após contaminação de microcosmos contendo água coletada na mesma região e utilizar micro-organismos autóctones como estratégia de bioaumentação. Por fim, objetivou-se desenvolver um produto biotecnológico baseado em emulsões duplas W/O/W fertilizadas, capaz de promover a bioestimulação sem a perda instantânea de nutrientes em águas oceânicas oligotróficas contaminadas por compostos orgânicos hidrofóbicos. Os genomas de R. rhodochrous TRN7 e N. farcinica TRH1 possuem genes de degradação de compostos alifáticos e aromáticos, sendo que 17 genes envolvidos com a biossíntese de antibióticos foram anotados com o genoma de R. rhodochrous TRN7, enquanto que no genoma de N. farcinica TRH1 foram identificados genes relacionados à degradação de caprolactam, precurssor do nylon, e do pesticida atrazina, o que torna ambos os isolados candidatos a serem empregados tanto em estratégias de bioaumentação quanto em outras áreas biotecnológicas. Após a contaminação de microcosmos com hidrocarbonetos, a comunidade microbiana da água litorânea da Ilha da Trindade passa a ser dominada por Gammaproteobacteria, grupo que compõe mais de 72% das sequências analisadas, enquanto que no tratamento controle houve predomínio de Proteobacteria (95% das sequências). Destaca-se a abundância de representantes do gênero Alteromonas, presentes em todos os tratamentos contaminados, com maior valor de abundância (66% das sequências) no tratamento contendo apenas fenantreno como contaminante. Decorridos 30 dias da contaminação, os valores de diversidade foram reduzidos, havendo domínio de grupos bacterianos reconhecidos pela presença de membros com atividade hidrocarbonoclástica. A capacidade de mineralização de fenantreno pela microbiota autóctone da Ilha da Trindade é reduzida quando outros PAHs e hidrocarbonetos de alto peso molecular estão presentes no ambiente. Em relação às emulsões produzidas, nossos resultados mostraram que elas podem ser utilizadas com o propósito de liberação gradual de nutrientes na fase aquosa dispersa. A emulsão é composta por gotículas que variam em um amplo espectro de tamanho que se desestabilizam temporalmente, resultando na liberação da inorgânicos. Quando utilizadas em hidrocarbonoclásticas, fase aquosa conjunto em microcosmos interna, ou contendo não, água contendo nutrientes com bactérias litorânea da Ilha da Trindade contaminada com petróleo, as emulsões W/O/W fertilizadas proporcionaram aumentos significativos da atividade microbiana. Como conclusões, nosso trabalho mostrou que a contaminação por hidrocarbonetos resulta na perda de diversidade microbiana da comunidade microbiana da água litorânea da Ilha da Trindade, e que um ambiente considerado pristino possui microbiota capaz de degradar hidrocarbonetos. Por fim, conclui-se que emulsões duplas W/O/W fertilizadas são uma alternativa para proporcionar aumento significativo na atividade catabólica de hidrocarbonetos em ambientes marinhos oligotróficos. / This study starts with a literature review approach in heavy hydrocarbon bioremediation and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). In the review are explored aspects from obtaining microorganisms capable of degrading hydrocarbons, metabolic biodegradation pathways, environmental consequences of contamination and finally discusses new studies using new strategies and bioremediation technologies in water and soil environments. The experimental part of our study follows the same research line developed during the Masters. Preventively, seeks to assess and develop bioremediation methodologies for Trindade Island shoreline, pristine environment with ecological value, should they occur involving the oil spill. Initially we aimed to evaluate the genome of indigenous bacterial isolates Rhodococcus rhodochrous TRN7 and Nocardia farcinica TRH1, isolated during master’s work as being capable of degrading a wide range of petroleum hydrocarbons. Our aim was also to evaluate the microbial community structure and metabolism of PAHs after contamination in microcosms and use indigenous microorganisms as bioaugmentation strategy. Finally, it aimed to develop a biotechnolocal product based on double emulsion W/O/W fertilized able to promote biostimulation without the instant loss of nutrients in oligotrophic oceanic waters contaminated with hydrophobic organic compounds. The genomes of R. rhodochrous TRN7 and N. farcinica TRH1 presents aliphatic and aromatic compounds degradation genes. Moreover, 17 genes involved in the biosynthesis of antibiotics were recorded in the genome of R. rhodochrous TRN7 while in the genome of N. farcinica TRH1 were identified genes related to the degradation of caprolactam, a nylon precursor, and the pesticide atrazine, which makes the isolates candidates to be used in both strategies bioaugmentation as for other biotechnological activity. After contamination by hydrocarbons, in microcosms, the microbial community of the coastal water from Trindade Island becomes dominated by Gammaproteobacteria, a group that makes up more than 72% of the analyzed sequences, while in the control treatment predominated Proteobacteria (95% of the sequences). Noteworthy is the abundance of representatives of the genus Alteromonas, present in all the contaminated treatments with highest abundance (66% of the sequences) in the treatment containing phenanthrene as only contaminant. After 30 days of contamination, diversity values were reduced, with domain of bacterial groups recognized by the presence of members with hydrocarbonoclastic activity. The phenanthrene mineralization capacity by the indigenous microbiota of the Trindade Island is reduced when other PAHs and high molecular weight hydrocarbons are present in the environment, however, does not cease to occur. With respect to emulsions produced, our results showed that they can be used for the purpose of slow release nutrients in the dispersed aqueous phase. The emulsion comprises droplets ranging in a wide range of size that destabilize temporally, resulting in the release of the internal aqueous phase, containing inorganic nutrients. When used together or not, hydrocarbonoclastic bacteria in microcosms containing coastal water from Trindade Island contaminated with oil, the fertilized W/O/W emulsion provided significant increases in microbial activity. In conclusion, our work has shown that hydrocarbons contamination results in the loss of microbial diversity in marine environments, in addition to state that as environment considered pristine has microbiota capable of degrading hydrocarbons and therefore it becomes viable the use of strategies as biostimulation and bioaugmentation employing indigenous bacterial isolates previously selected. Finally, it is concluded that fertilized W/O/W emulsions are an alternative to provide significant increase in catabolic activity hydrocarbons oligotrophic marine environments.