Orientador: Edson Luiz Mendes Coutinho / Coorientador: Everlon Cid Rigobelo / Banca: Carolina Fernandes / Banca: Anice Garcia / Resumo: Sistemas de manejo do solo, assim como a aplicação de adubos podem promover alterações sobre atividade de microrganismos no solo. Nesse sentido, quatro experimentos foram executados com o objetivo de avaliar a atividade respiratória microbiana (ARM), o carbono da biomassa microbiana (CBM), o quociente metabólico (q CO2), o carbono orgânico total (COT), o nitrogênio total (NT), o nitrogênio da biomassa microbiana (NBMS), e a atividade enzimática da urease (AEU), desidrogenase (AED) e amilase (AEA) em solos provenientes de áreas com históricos de manejo e adubação (esterco bovino e ureia). O primeiro experimento foi constituído por plantio de milho como cultura de verão em sistema convencional com adubação com ureia (PC M), nas doses: 0, 90 e 180 kg ha-1 de N; o segundo, por plantio de milho no verão em sistema convencional adubado com esterco bovino (PC E), nas doses: 0, 5 e 60 Mg ha-1; e o terceiro e quarto, por plantio direto com sucessão milho/ milho (PD M/M) e leguminosa/ milho (PD L/M), respectivamente, ambos adubados com ureia, nas mesmas doses do primeiro experimento. O sistema de plantio direto com sucessão leguminosa/ milho é o que melhor propicia condições favoráveis ao desenvolvimento de microrganismos no solo. O plantio convencional adubado com esterco bovino apresenta maior atividade microbiana em relação ao plantio convencional adubado com ureia. As doses de N na forma de ureia proporcionam decréscimo da atividade de microrganismos em sistema de plantio direto com sucessão leguminosa/ milho e acréscimo em plantio direto com sucessão milho/ milho. A atividade de microrganismos no solo aumenta com o incremento das doses de esterco bovino / Abstract: Soil management systems, as well as the application of fertilizers may promote changes on microorganism activity in the soil. In this regard, four experiments were performed in order to evaluate the microbial respiration (MR), the microbial biomass carbon (MBC), metabolic quotient (q CO2), total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), microbial biomass nitrogen (NBM), and the enzymatic activity of urease (UEA), dehydrogenase (DEA) and amylase (AEA) in soils from areas with a history of management and fertilization (cattle manure and urea). The first experiment consisted of planting maize as a summer crop in conventional tillage system with urea fertilization (CT U), at the rates: 0.90 and 180 kg ha-1 N; the second, of planting maize in summer in conventional tillage fertilized with cattle manure (CT M), at the rates: 0.5 and 60 Mg ha-1; and the third and fourth consisted of no-tillage with maize/maize (NT M/M) and legumes/maize (NT L/M) cover crops, respectively, both fertilized with urea, at the same rates of the first experiment. The no-tillage system with legumes/maize cover crops is the one that best provides favorable conditions for microorganism development in the soil. The conventional tillage fertilized with cattle manure has a higher microbial activity compared to the conventional tillage fertilized with urea. The N rates in the form of urea provide decreased microorganism activity in no-tillage system with legumes/maize cover crops and increase in no-tillage with maize/maize cover crops. The microorganism activity in the soil increases with increasing rates of cattle manure / Mestre

O cultivo da cana-de-açúcar é uma das atividades agrícolas mais importantes no Brasil, produzindo após a moagem o caldo, utilizado para a produção de açúcar e etanol, e o bagaço, resíduo lignocelulósico. O bagaço é recalcitrante à hidrólise enzimática, em parte pela baixa porosidade, resultante do recobrimento das fibrilas de celulose com lignina e hemicelulose. Neste estudo, o bagaço foi pré-tratado com sulfito alcalino nas concentrações de 2,5% de NaOH e 5% de Na2SO3 versus 5% de NaOH e 10% de Na2SO3 para produzir substratos para hidrólise enzimática. Ambos pré-tratamentos produziram substratos com teor de hemicelulose, grupos ácidos, grau de retenção de água e área superficial semelhantes. O conteúdo de lignina foi bem diferente nos bagaços pré-tratados com 5% de sulfito (21% de lignina) e 10% de sulfito (13% de lignina). A hidrólise da celulose e hemicelulose do bagaço com alto teor de lignina, utilizando a carga enzimática de 40 FPU/g e 80 U/g de ?-glicosidase foram próximas a 50% em 48 horas e, mesmo no bagaço com pouca lignina a conversão dos polissacarídeos não foi completa (90%). Considerando a importância do tipo de enzimas para a conversão dos polissacarídeos dos bagaços pré-tratados, realizou-se um planejamento experimental 24 com 6 pontos centrais ampliado em estrela, para avaliar uma mistura de enzimas partindo de 5 FPU/g do extrato comercial de Trichoderma reesei (celluclast) combinado com enzimas purificadas comerciais: xilanase de Neocallimastix patriciarum (família 10), xilanase de Thermotoga maritima (família 11), ?-xilosidase de Selelomonas ruminantium e ?-glicosidase de Aspergillus niger. A aplicação da mistura de enzimas otimizada no bagaço pré-tratado com alta carga de sulfito aumentou a conversão de celulose e hemicelulose em 6,6% e 15% respectivamente, comparado com a mistura de referência (5FPU de celluclast e 10UI de Novozyme 188 por grama de bagaço). A suplementação da celluclast com ?-xilosidase e ?- glicosidase foi estatisticamente significativa em 24 horas de hidrólise a um nível de 95% de confiança e a interação da xilanase 10 e 11 foi significativa com um nível de confiança de 90%. Quando foram realizados os mesmos ensaios do planejamento com o substrato com alto teor de lignina, as hidrólises da celulose e hemicelulose com a mistura de enzimas foram inferiores à obtida com a referência. A suplementação com xilanases e ?-xilosidase aumentou a conversão enzimática da hemicelulose apenas do substrato com pouca lignina, entretanto nos hidrolisados de ambos os substratos foi detectada a presença de xilooligossacarídeos, indicando a necessidade de adição de mais ?-xilosidase à mistura enzimática. As velocidades iniciais de hidrólise da celulose e hemicelulose foram pouco alteradas quando a lignina do bagaço reduziu de 21% para 13%, porém a conversão em 48 h de reação foi o dobro. Este estudo mostrou que o acesso das enzimas à hemicelulose foi limitado pelo alto teor de lignina do substrato, e que o benefício do uso de xilanases para a conversão de celulose foi obtido no substrato pré-tratado com alta carga de sulfito. / The cultivation of sugarcane is one of the most important agricultural activities in Brazil. The juice obtained from the crushed stalks of sugarcane is used to produce sugar and ethanol and the dry, fibrous residue remaining is the bagasse. Bagasse is recalcitrant to enzymatic hydrolysis, in part by low porosity due to the partial filling of space between the cellulose microfibrils by lignin and hemicelluloses. In this study, bagasses were pretreated with alkaline sulfite at concentrations of 2.5% NaOH and 5% Na2SO3 NaOH versus 5% and 10% Na2SO3 to produce substrates for enzymatic hydrolysis. Both substrates presented similar hemicellulose content, acid groups, water retention and specific surface area. Lignin content differed between pretreated bagasse with 5% sulfite (21%) and 10% sulfite (13%). The hydrolysis of cellulose and hemicellulose of bagasse with high lignin content, using 40 FPU/g and 80 U/g of ?-glucosidase was aproximately 50% in 48 hours and even on bagasse with low lignin content, the polysaccharides conversion was not complete (90%). Considering the importance of the type of enzymes for the conversion of polysaccharides of pretreated bagasses, a 24 full factorial experimental design with six central points was performed to evaluate a mixture of enzymes. A load of 5 FPU/g of Trichoderma reesei extract (celluclast) was combined with purified commercial enzymes: Neocallimastix patriciarum xylanase (family 10), Thermotoga maritima xylanase (family 11), Selelomonas ruminantium ?-xylosidase and ?-glucosidase from Aspergillus niger. The optimized mixture improved the conversion of cellulose and hemicellulose of the substrate with low lignin content in 6.6% and 15% respectively, when compared to the reference mixture (5FPU of celluclast and 10 IU of novozyme 188 per gram of bagasse). Supplementation with ?-xylosidase and ?-glucosidase was statistically significant at 24 hours of reaction and also the interaction of xylanases 10 and 11. When the same assays were performed with the substrate with low lignin, hydrolysis of the cellulose and hemicellulose with a mixture of purified enzymes was inferior to that obtained by the reference. Supplementation with xylanase and ?-xylosidase improved the enzymatic conversion only for substrate with low lignin content, however in supernatants of both substrates was detected the presence of xylo-oligosaccharides, suggesting the need for further addition of ?-xylosidase to the enzyme mixture. Initial rate of cellulose and hemicellulose hydrolysis changed very little when the lignin in the bagasse was reduced from 21% to 13%, but the conversion at 48 h conversion time was twice higher. This study showed that access of enzymes to the hemicellulose was limited by the high lignin content of the substrate, and that the benefit of using xylanases for the conversion of cellulose was obtained on the substrate pretreated with high sulfite load.

O presente projeto teve como objetivo selecionar lipases comerciais para a interesterificação enzimática da gordura do leite com óleo de soja visando à obtenção de produto enriquecido com ácidos graxos essenciais. Foram testadas lipases de diferentes fontes microbianas (Aspergillus niger, Mucor javanicus, Rhizopus oryzae, Candida rugosa, Penicillium roqueforti e Rhizomucor miehei) imobilizadas em matriz híbrida polissiloxano-álcool polivinílico (POS-PVA) previamente caracterizada quanto às suas propriedades físicoquímicas e morfológicas. Tanto as enzimas livres como imobilizadas, foram inicialmente caracterizadas com relação às suas atividades hidrolítica e de esterificação. Em função da alta complexidade das matérias-primas \"gordura do leite e óleo de soja\", optou-se pela triagem inicial da enzima em um sistema reacional modelo de interesterificação. Como reagentes de partida, foram escolhidos tripalmitina e trioleína, uma vez que os ácidos graxos palmítico e oléico estão presentes em grande quantidade nos triglicerídeos que compõem as matériasprimas de interesse. Assim, as lipases imobilizadas no suporte POS-PVA foram empregadas na catálise de reações de interesterificação no sistema modelo empregando-se hexano como solvente. O valor mais elevado de rendimento de interesterificação (31%) foi obtido com o emprego da lipase de Rhizopus oryzae (L036P), sendo esta enzima selecionada para continuidade do trabalho. Testes adicionais foram efetuados para verificar a influência da concentração de trioleína e tripalmitina no rendimento da reação. Neste caso, o melhor resultado foi alcançado no substrato equimolar de tripalmitina e trioleína (40mM), para o qual observou-se um rendimento de interesterificação de 45%, em 24 h de reação. O sistema imobilizado selecionado foi caracterizado quanto às suas propriedades físico-químicas e de estabilidade, empregando-se técnicas como difratometria de raios-X e espectroscopia no infravermelho. Foi observada boa estabilidade à estocagem, mantendo-se 100% da atividade hidrolítica inicial após 120 dias de armazenamento. Finalmente, foram realizados testes de interesterificação da gordura do leite com óleo de soja sendo que, de maneira geral, a lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em POS-PVA promoveu o aumento na concentração dos triglicerídeos C26-C34 e C46-C50, e diminuição dos triglicerídeos C38, C44 e C54, obtendo-se 12% de rendimento de interesterificação. A análise de textura do meio reacional e do produto interesterificado mostrou que a simples mistura física de óleo de soja com a gordura do leite provocou uma diminuição de mais de 50% na consistência desta gordura. Após a reação de interesterificação, o produto obtido apresentou redução de aproximadamente 24 % na consistência em relação à da mistura física das matérias-primas, devido à incorporação dos ácidos graxos insaturados do óleo de soja nos triglicerídeos presentes na gordura do leite, e à formação de mono e diglicerídeos devida à hidrólise parcial das matérias-primas. Assim, os resultados promissores obtidos com o uso da lipase de Rhizopus oryzae (L036) imobilizada em POS-PVA, tanto na reação modelo de interesterificação de tripalmitina com trioleína quanto nas matérias-primas lipídicas, possibilitaram a seleção deste sistema enzimático visando ao seu emprego no bioprocesso de interesse. / The objective of this work was to select a commercial lipase for enzymatic interesterification of milkfat with soybean to obtain a product enriched with essential fatty acids. Lipases from different microbial sources (Aspergillus niger, Mucor javanicus, Rhizopus oryzae, Candida rugosa, Penicillium roqueforti, Rhizomucor miehei) were immobilized on polysiloxane- polyvinyl alcohol hybrid matrix (POS-PVA) previously characterized in relation to its physico-chemical and morphological properties. All lipase preparations in both free and immobilized forms were initially characterized, regarding their hydrolytic and esterification activities. Owing to the high complexity of the raw materials \"milkfat and soybean oi\", the lipase screening assay was carried out using a model interesterification system consisted of tripalmitin and triolein. These triglycerides were chosen as starting materials since palmitic and oleic fatty acids are present at high amount proportions in the raw materials. Thus, immobilized lipase derivatives on POS-PVA were used to catalyze the interesterification of tripalmitin with triolein in the presence of hexane as solvent. The highest interesterification (31%) was obtained using the lipase from Rhizopus oryzae (L036P) and therefore, this enzyme was selected for continuing the work. Additional tests were performed to verify the influence of the molar ratio between triolein and tripalmitin in the reaction yield. The best result was achieved for the substrate containing equimolar amounts of tripalmitin and triolein (40 mM), attaining 45% of interesterification yield at 24 h reaction. The selected immobilized system was characterized in relation to its physico-chemical and stability properties using techniques as X-ray difractometry and IR spectroscopy. High stability was found for the immobilized lipase that maintained full original activity after 120 days storage at 4?C. Finally, interesterification tests of milkfat with soybean oil were carried out, and the use of Rhizopus oryzae lipase immobilized in POS-PVA increased the concentration of the triglycerides C26- C34 and C46-C50, and decreased the concentration of the triglycerides C38, C44 and C54, which corresponded to 12% of interesterification yield. The texture analysis of both reaction medium and interesterified product showed that simple physical blend of soybean oil with milk fat reduced more than 50% the milkfat consistency. After the interesterification reaction, the obtained product showed even lower consistency (24% reduction) in comparison with the physical raw materials blend, due to the incorporation of unsaturated fatty acids from soybean oil in the triglycerides of milkfat, and to the formation of mono and diglycerides resulting from partial hydrolysis of the raw materials. Thus, the promising results obtained using Rhizopus oryzae lipase (L036P) immobilized on POS-PVA, both in the model interesterification reaction of tripalmitin with triolein and in the lipid raw materials, indicated the suitability of the selected immobilized derivative to be applied in the proposed bioprocess.

Os materiais lignocelulósicos possuem características que limitam a sacarificação enzimática da celulose. Entre essas características pode-se classificar a porosidade como uma das mais importantes, sendo usualmente mensurada pela técnica de exclusão de solutos. A secagem do material também pode aumentar sua recalcitrância por meio do fenômeno de hornificação. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do teor de lignina e da secagem na porosidade e na sacarificação enzimática do bagaço de cana-de-açúcar. A partir de uma amostra in natura quatro amostras com teores de lignina decrescentes foram geradas, utilizando o método de deslignificação por clorito-ácido. Uma fração destas amostras foi seca ao ar em temperatura ambiente e o restante teve seu teor de umidade mantido. A análise das modificações estruturais promovidas pelo tratamento citado foi feita utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV). A porometria das amostras, determinada via técnica de exclusão de solutos, foi realizada utilizando 1 g de massa seca de amostra e 20 g de soluções de sondas moleculares com concentração de 1,5% (m/m); após 24 h sob agitação manual ocasional a 25 °C a determinação da distribuição do volume e área superficial de poros foi realizada com base na redução da concentração inicial da solução. O valor de retenção de água das amostras foi calculado via centrifugação. As amostras foram submetidas à sacarificação com cargas enzimática e de surfactante de 10 FPU e 0,025 g de Tween 20 por grama de bagaço, respectivamente. A reação ocorreu a 45 °C sob agitação de 150 rpm e a conversão de celulose foi medida após 2, 8, 24 e 72 h. As amostras deslignificadas por 1, 2, 3 e 4 horas apresentaram 14,2; 9,2; 8,0 e 5,9% de lignina, respectivamente, enquanto que a amostra in natura foi composta por 20,7%. Por meio das análises feitas por MEV, pôde-se observar que a remoção de lignina acarretou em uma descompactação estrutural dos feixes vasculares. As amostras com maiores teores de lignina apresentaram menores volumes e áreas superficiais de poros e piores conversões enzimáticas de celulose. Para a amostra in natura o volume total de poros foi de 0,89 mL/g de bagaço enquanto que para as amostras deslignificadas por 1, 2, 3 e 4 horas este volume foi de 1,19, 1,77, 1,92 e 2,21 mL/g de bagaço, respectivamente. A secagem reduziu o volume total de poros das amostras deslignificadas por 2, 3 e 4 horas para 1,47, 1,55 e 1,98 mL/g de bagaço respectivamente. Os valores de retenção de água foram similares aos valores de volume total de poros obtidos via técnica de exclusão de solutos. Enquanto cerca de apenas 20% da celulose da amostra in natura foi convertida após 72 h de sacarificação, a amostra com o menor teor de lignina apresentou conversão próxima a 100%. A secagem das amostras deslignificadas não alterou as taxas nem os rendimentos de sacarificação. Pode-se concluir então que o teor de lignina desempenha um papel importante na limitação da sacarificação enzimática da celulose, e que sua remoção implica num aumento do volume de poros do material. / Lignocellulosic materials present characteristics that limit the enzymatic saccharification of cellulose. Among these features, the porosity, usually measured by the solute exclusion technique, can be classified as one of the most important. Drying of the material can also increase its recalcitrance by the hornification phenomenon. In this context, this study aimed to evaluate the influences of lignin content and drying in the porosity and enzymatic saccharification of the sugar cane bagasse. From an in natura sample, other four samples with decreasing lignin contents were generated using the method of delignification by acid chlorite. A fraction of these samples was air dried at room temperature and the remainder one was kept wet. The analysis of the structural changes promoted by the aforementioned treatment was performed using scanning electron microscopy (SEM). The samples porometry, carried out using the solute exclusion technique, was performed using 1 g of sample (dry weight) and 20 g of solutions of molecular probes with concentration of 1.5% (w/w); after 24 h under occasional manual agitation at 25 °C, determination of the volume and surface area distribution of pores was carried out based on the reduction of the initial concentration of the solution. The water retention value of the samples was calculated by centrifugation. The samples were subjected to enzymatic saccharification with enzyme and surfactant loads of 10 FPU and 0.025 g of Tween 20 per gram of bagasse, respectively. The reaction was carried at 45 °C under agitation of 150 rpm and the cellulose conversion was measured after 2, 8, 24 and 72 h. Sample delignified by 1, 2, 3 and 4 hours showed 14.2, 9.2, 8.0 and 5.9% of lignin content, respectively, while the in natura sample was composed of 20.7%. Through SEM analysis, it was observed that the lignin removal resulted in a material with the vascular bundles structurally less compact and ordered. The samples with higher contents of lignin had lower volumes and surface areas of pores and worse enzymatic cellulose conversions. For the in natura sample the total pore volume was 0.89 mL/g of bagasse while for the samples delignified by 1, 2, 3 and 4 hours this volume was 1.19, 1.77, 1.92 and 2.21 mL/g of bagasse, respectively. Drying reduced the total pore volume of samples delignified by 2, 3 and 4 hours to 1.47, 1.55 and 1.98 mL/g of bagasse, respectively. The water retention values were similar to the total pore volume obtained by the solute exclusion technique. While only about 20% of the cellulose in the in natura sample was converted after 72 h of saccharification, the sample with the lowest lignin content showed a conversion close to 100%. Drying of the delignified samples did not change rates and yields of saccharification. It can be concluded then that the lignin content plays an important role on limiting the enzymatic saccharification of cellulose, and that its removal implies in increase in the pore volume of the material.

Atualmente, o aumento da preocupação com a sustentabilidade ambiental, alinhado às perspectivas de esgotamento das reservas de petróleo, tem direcionado às buscas por fontes renováveis de energia. O emprego de resíduos agroindustriais, principalmente de usinas sucroalcooleiras destaca-se como sendo uma alternativa para a produção de etanol de segunda geração. Dentre as metodologias aplicadas para disponibilização dos açúcares fermentescíveis está a hidrólise enzimática. Ainda, para facilitar esta etapa e torná-la mais acessível, submete-se, previamente, o material lignocelulósico a um pré-tratamento, com o objetivo de contribuir com a susceptibilidade da celulose a ataques enzimáticos. No entanto, devido à complexidade das estruturas lignocelulósicas, os processos de hidrólise e pré-tratamento precisam se tornar mais eficientes e economicamente viáveis. Desta forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar e caracterizar os pré-tratamentos hidrotérmico e organossolve (etanol 50%), isoladamente, e estes combinados em diferentes condições, assim como a influência destes procedimentos na estrutura e composição da biomassa, bem como na hidrólise enzimática. Os resultados demonstraram que os pré-tratamentos hidrotérmicos a 160 ºC nas condições analisadas foram pouco efetivos na melhora do acesso enzimático durante a etapa de hidrólise, pois atuaram de maneira branda na parede celular, pouco solubilizando a hemicelulose e lignina, conforme as análises físicas comprovaram. Os tratamentos combinados hidrotérmico 30 min e 60 min a 160 ºC seguidos pelo organossolve por 150 min apresentaram semelhança morfológica e alta solublização da lignina e hemicelulose, justificando os valores de hidrólise. Nossos resultados abrem perspectivas de novos estudos que visam a otimização dos pré-tratamentos hidrotérmicos e organossolve, além da compreensão das alterações composicionais e morfológicas que levam à melhoria da hidrólise enzimática na biomassa lignocelulósica. / The concerns with environmental sustainability and perspectives of petroleum reserves depletion motivated exploration of new and sustainable energy sources. In this context, renewable energies start to receive significant attention in the world´s energy matrix, with biofuels playing a special role. The use of agro-industrial residues, mainly from the sugarcane industry, stands out as a viable alternative for the production of second-generation ethanol. The enzymatic hydrolysis of the biomass has a number of advantages for polysaccharides depolimerization, such as high substrate specificity, low environmental impact and lack of corrosion issues. To further facilitate this procedure and to make biomass more accessible, the lignocellulosic material has to be previously submitted to a pretreatment in order to increase the cellulose accessibility and susceptibility to the enzymatic action. This process aims at the disorganization of the chemical structure of the lignocellulosic matter, facilitating the further steps of hydrolysis and fermentation. Due to the complexity of the lignocelluloses structures, their pretreatment and hydrolysis processes have to become more efficient and economically viable to be efficiently applied at an industrial scale. Therefore, the objective of this work is to evaluate the hydrothermal and organosolv (50% ethanol) pretreatments, separately and combined in different conditions, and the influence of these procedures on the structure and composition of the biomass and on the efficiency of enzymatic hydrolyses. Our results demonstrated that the hydrothermal pretreatments at 160ºC within the analyzed reaction conditions had minor effects on improving the enzymatic efficiency, being not harsh enough to introduce significant modifications of the cell wall composition and structure, as demonstrated by our physical and chemical analyses. The combined hydrothermal treatments lasting 30 min and 60 min at 160ºC followed by the organosolv step for 150 min resulted in significant morphological changes and high lignin and hemicelluloses solubilization, resulting in an efficient enzymatic hydrolysis. Our results open perspectives of further studies aimed at optimization of hydrothermal and organosolv pretreatments and comprehension of compositional and morphological changes which lead to improved enzymatic hydrolysis of the lignocelulosic biomass.

Com a grande demanda por derivados da cana-de-açúcar no Brasil a expansão de área para produção, assim como o aumento da produtividade tem sido foco para áreas agrícolas na região centro-sul. Portanto áreas que anteriormente eram dedicadas a pastagem estão tornando-se cultivo de cana-de-açúcar. Essa mudança está ocorrendo com uma grande rapidez e por esse motivo preocupações com a sustentabilidade do solo estão sendo levantadas. O objetivo deste trabalho foi verificar como a atual mudança de uso da terra de pastagem para cultivo de canade- açúcar impacta atributos microbiológicos quantitativos e funcionais do solo em um transecto edafoclimático na região centro-sul do Brasil tendo a vegetação nativa como referência. Para isso foram feitas análises do carbono e nitrogênio da biomassa microbiana do solo segundo Vance, Brookes e Jenkinson (1987) e análises da atividade enzimática da β-glicosidase, fosfatase ácida e alcalina segundo Tabatabai (1994). Verifica-se a tendência de reduzir a fertilidade na pastagem em relação a mata nativa e posteriormente aumentar com o uso de fertilizantes na cana-de-açúcar. O estoque de C tem um menor valor na pastagem quando não manejada em Lat S 17º, diminui na sequencia de mudança dos sistemas de uso da terra em Lat S 21º, porém uma recuperação na mudança para cultivo de cana-de-açúcar e é maior em Lat S 23º quando a textura do solo é mais argilosa. Existe uma diminuição do estoque de CBM das matas nativas para as pastagens e um aumento nos cultivos de cana-de-açúcar em Lat S 17º e Lat S 21º. Em Lat S 23º a pastagem apresenta maior CBM do que os outros sistemas de uso da terra. Nos locais de estudo a menor relação CBM/C Total foi de 2,54% na mata nativa em Lat S 17º e a maior de 5,74% na pastagem de Lat S 23º. O N é um elemento muito sensível, em todos os atributos analisados a mudança de uso da terra causou uma grande diminuição, e a degradação do solo é o fator que causa o grande impacto nesses atributos. A textura argilosa do solo garante maior atividade enzimática, porém em cultivos de cana-de-açúcar a atividade diminui independente da classe textural. Os mesmos usos da terra em diferentes locais não podem ser analisados como repetições. Sendo assim pode-se concluir que nos casos analisados o impacto da mudança de uso da terra de pastagem para cultivo de cana-de-açúcar se manifestou de forma diferente em cada local, não permitindo uma generalização. / The great demand for derivatives of sugarcane in Brazil is the motive for the area expansion for production as well as the increase of productivity have been the focus of agricultural areas in the center-south region. So areas that were previously pastures have been changing for sugarcane cultivation. This change has occured with great speed and therefore concerns about the sustainability of soil have been raised. The aim of this study was to determine how the current change from pasture to sugarcane cultivation impacts quantitative and functional microbiological attributes of soil in a soil climatic zone in the central-south region of Brazil considering the native vegetation as reference. For it were made analysis of soil microbial biomass carbon and nitrogen according to Vance, Brookes and Jenkinson (1987) and analysis of enzymatic activity of β-glucosidase, acid and alkaline phosphatase according to Tabatabai (1994). There is a tendency to reduce fertility in pasture compared to native vegetation and then increase with the use of fertilizers in sugarcane cultivation. The stock of C has a lower value in the pasture when there is no fertilizers in Lat S 17º, decreases in the land use change in Lat S 21º, but there is a recovery in the switch over to sugarcane cultivation and it is the biggest in Lat S 23º when the soil texture is clayey. There is a decrease in the stock of CBM from native forests to pastures and an increase in sugarcane cultivation in Lat S 17º and Lat S 21º. In Lat S 23º the pasture has higher CBM stock than other land use systems. In the study sites the reason between CBM and C Total was 2.54% in the native vegetation in Lat S 17º and the highest 5.74% in the pasture of Lat S 23º. The N is a very sensitive element, in all attributes analyzed, the land use change caused a large decrease, and soil degradation is the factor that causes serious impact on those attributes. The clayey soil ensures greater enzymatic activity, but in sugarcane cultivation decreases the activity independent of the texture. The same land uses in different locations can\'t be analyzed as repetitions. Therefore in the cases analyzed the impact of the change from pasture to sugarcane cultivation was differently in each place, not allowing a generalization.

Las investigaciones de actividades enzimáticas en la orina de los niños han sido escasas hasta el momento presente. Además, en ocasiones han adolecido de algunos defectos metodológicos, como por ejemplo, haberse realizado sobre la base de un número relativamente escaso de pacientes, emplear criterios diagnósticos poco claros o utilizar métodos que carecían de la necesaria precisión. En 1973, APPEL y cols. efectuaron en 1.973 determinaciones sobre la actividad enzimática urinaria (LDH, Fosfatasas Alcalinas y LAP) en un conjunto de 64 niños. En las últimas líneas de su trabajo invitaban a investigar la LAP durante el curso evolutivo de enfermedades inflamatorias y leucosis en general, y en particular de nefropatías e infecciones urinarias ascendentes. También proponían determinar la LAP urinaria ya durante el ingreso en el Hospital, como un componente más del análisis de orina habitual en los niños. Por tanto, en este trabajo se pretende estudiar la actividad LAP urinaria en la patología nefrourológica infantil más corriente, pero cumpliendo todos los requisitos actualmente admitidos en las determinaciones enzimáticas y evitando los errores ya comentados. Para conseguirlo es preciso: - Trabajar sobre un número relativamente alto de pacientes. - Aclarar adecuadamente los criterios diagnósticos - Especificar los efectos que las maniobras instrumentales pueden tener sobre la actividad enzimática urinaria. - Usar métodos con precisión demostrada y específicos para la enzima. - Emplear un rango de normalidad estadísticamente definido. - Confrontar los datos obtenidos con entidades nosológicas determinadas y perfectamente documentadas. - Dializar previamente la orina para arrastrar los inhibidores. - Investigar la LAP durante el curso evolutivo de enfermedades nefrourológicas y no nefrourológicas. La investigación se ha efectuado cumpliendo en todo momento estos requisitos. Los objetivos perseguidos han sido: 1.- Determinar los valores normales de la LAP-O (X +/- 2s) en los niños sanos de edades comprendidas entre 1 mes y 12 años. Para ello se dividirán en tres grupos de edad creciente y se estudiará la posible diferencia "muy significativa" (p menor de 0,01) entre los sexos. Se unificarán los valores obtenidos calculando los parámetros estadísticos del "grupo normal", que se usará como punto de referencia para determinar las posibles diferencias significativas con los grupos patológicos. 2.- Determinar las variaciones de LAP-O en las enfermedades no nefrourológicas, valorando el aumento de actividad enzimática en la fase aguda de la misma. 3.- Determinar las variaciones de LAP-O en las enfermedades nefrourológicas, estudiando su aumento y la evolución de las cifras a lo largo de la enfermedad. Se discutirá su valor diagnóstico, valor diagnóstico diferencial, valor pronóstico y posibles correlaciones con la LAP-sérica, proteinuria (cantidad y selectividad) y hematuria.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-05-25Bitstream added on 2014-06-13T19:03:38Z : No. of bitstreams: 1 garcia_mrl_dr_jabo.pdf: 770404 bytes, checksum: c5d7cc77256164ad2f734dd51d491a21 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Diversos estudos vêm buscando avaliar os diferentes impactos causados pelas várias formas de manejo do solo, procurando-se aliar a produção das culturas à preservação dos recursos naturais. O presente estudo objetivou avaliar a influência temporal (das estações do ano), do sistema de manejo do gado e das culturas nas características microbiológicas e químicas do solo em diferentes profundidades. O primeiro experimento foi conduzido no setor de bovinocultura da Estação Experimental da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinária, UNESP - Campus de Jaboticabal, localizada na região norte do Estado de São Paulo. Os sistemas de pastejo avaliados foram: pasto rotacionado, pasto contínuo e pasto controle (sem a presença de gado). As coletas das amostras de solo foram realizadas nas quatro estações do ano, no período de um ano (2005 – 2006). Cada amostra foi composta de 6 amostras simples, retiradas nas profundidades de 0 – 0,05, 0,05 – 0,10 e 0,10 – 0,20 m. O segundo experimento foi realizado nas fazendas Barracão e São João, no município de Guaíra, localizadas na região paulista da Alta Mogiana, Estado de São Paulo. Foram estudados quatro sistemas de manejo das culturas: plantio direto (PD), plantio direto integrado com pastagem (PD-I), cultivo convencional (CC) e Mata Natural (Mata). A coleta das amostras de solo foi feita somente na estação do verão, durante o período de janeiro e fevereiro do ano de 2006. Cada amostra foi composta de 10 amostras simples, retiradas nas profundidades de 0 – 0,10, 0,10 – 0,20 e 0,20 – 0,30 m. As variáveis microbiológicas, bioquímicas e químicas do solo avaliadas podem ser consideradas medidas sensíveis para determinar mudanças decorrentes dos efeitos das estações do ano, dos sistemas de manejo do gado e das culturas e da profundidade do solo. / Several, studies come searching evaluated the different impacts caused by some forms of management of soil, to try to get the production of the cultures to the preservation of the natural resources. The objective of this study was determine the influence of the seasonal, of the cattle management system and crop and the depth of the soil in the microbiological and chemical variable of the soil. The first experiment was lead in the sector of cattle breeding of the Experimental Station of the College of Agrarian Sciences and Veterinary medicine, UNESP - Campus of Jaboticabal, located in the north of São Paulo State. The evaluated systems of pasture were: rotation pasture, continuous pasture and controlled pasture. The collections of soil samples were carried in four-year seasons during the period of one year (2005 - 2006). Each sample was composed of 6 simple samples, withdrawals with hoe, in the depths of 0 – 0,05, 0,05 - 0,10 and 0,10 - 0,20 m. The second experiment was carried in the Barracão and São João farms, in the Guaíra Cite, located in the region of the Alta Mogiana, in São Paulo State. In view of evaluation of the effect of the management system crop, four systems were studied: no-tillage (NT), pasture and crop integrated systems (PD-I), conventional tillage (CC) and forest. The collection of soil samples was made in summer, during the period of January and February in 2006. Each sample was composed of 10 simple samples withdrawals with hoe, in the depths of 0 – 0,10, 0,10 - 0,20 and 0,20 - 0,30 m. The evaluated microbiological, biochemical and chemical variables of soil can be considered sensitive measurements to determinate changes due to the effects of year seasons, the cattle management system and crop and the depth of the soil.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-07Bitstream added on 2014-06-13T19:22:45Z : No. of bitstreams: 1 knob_a_dr_rcla.pdf: 1207813 bytes, checksum: 318e70abc84de2d440d3a9b60c7b7088 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Enzimas degradadoras de xilana, principal componente da hemicelulose, têm sido utilizadas em várias aplicações biotecnológicas, sendo que em alguns processos é necessário o uso de enzimas purificadas. Aplicações comerciais para as enzimas xilanolíticas envolvem a hidrólise enzimática da xilana, que está presente nos resíduos agrícolas e agroindustriais, sendo convertido a xilose e outros açúcares, que podem ser utilizados como substratos em processos fermentativos para a obtenção de proteínas celulares, combustíveis líquidos e outras substâncias químicas. A utilização destas enzimas também diminui a liberação de agentes poluentes em determinados efluentes, como da indústria de polpa de celulose. Xilanases e β- xilosidases são produzidas principalmente por bactérias e fungos, sendo que em geral, os fungos as produzem em níveis mais elevados. O gênero Penicillium apresenta espécies já caracterizadas como boas produtoras destas enzimas. Uma linhagem deste gênero, isolada de solo brasileiro, na região da Mata Atlântica e identificada como Penicillium sclerotiorum destacou-se por produzir xilanase em níveis elevados. O objetivo deste trabalho consistiu na avaliação da influência das condições de cultivo sobre a produção do complexo xilanolítico produzido por P. sclerotiorum, na caracterização físico-química desse sistema, bem como purificação e caracterização bioquímica de seus principais componentes. Por meio da determinação das condições ótimas de produção e da caracterização deste complexo enzimático foi possível estabelecer metodologias eficientes de purificação de xilanases e uma β-xilosidase. Através da caracterização físico-química das enzimas purificadas, foi possível avaliar seu potencial biotecnológico, visando futuras aplicações em processos industriais. / Xylan degrading enzymes, the main component of hemicellulose, have been used in various biotechnological applications, and in some cases the use of purified enzymes is necessary. Commercial applications of xylanolytic enzymes involve the enzymatic hydrolysis of xylan, which is present in agricultural and agro-industrial wastes, and can be converted to xylose and other sugars, which can be further used as substrates in fermentation processes to obtaining cellular protein, liquid fuels and other chemicals. The utilization of these enzymes also decreases the release of certain pollutants in wastewater, as in the pulp and paper industry. Xylanases and β-xilosidases are mainly produced by bacteria and fungi, and in general, the fungi produce them at higher levels. The genus Penicillium presents species already characterized as good producers of these enzymes. One strain of this genus isolated from Brazilian soil in the Mata Atlântica region and identified as Penicillium sclerotiorum attracted attention by producing xylanase in high levels. The objective of this study was to evaluate the influence of culture conditions on the production of the xylanolytic complex produced by P. sclerotiorum to characterize physical and chemical properties of this system as well to purify and biochemical characterize its main components. By determining optimal conditions for production and by characterizing this enzymatic complex it was possible to establish efficient methodologies for purification of xylanases and one β-xylosidase. Through their physical and chemical characterization, it was possible to evaluate their biotechnological potential for future applications in industrial processes.

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-25Bitstream added on 2015-04-09T12:48:09Z : No. of bitstreams: 1 000814074.pdf: 683274 bytes, checksum: 7aed95862bef3ef98072762605457374 (MD5) / A doxorrubicina é um quimioterápico bastante utilizado em pacientes oncológicos e sua cardiotoxicidade está relacionada com vários mecanismos celulares, incluindo necrose e apoptose. Estudos têm aventado a participação das metaloproteinases da matriz e seus inibidores na cardiotoxicidade induzida pela doxorrubicina. Assim, esta pesquisa teve como objetivo avaliar as atividades plasmática e miocárdica das metaloproteinases da matriz 2 e 9 em coelhos com cardiomiopatia por doxorrubicina, correlacionando-as com o remodelamento cardíaco que acompanha tal enfermidade. Os animais foram divididos em dois grupos: controle (n=10) e doxorrubicina (n=15). As atividades plasmática e miocárdica foram analisadas através do método de zimografia. Foram evidenciadas apenas as formas inativas das MMPs (pro-MMP) nas amostras sanguíneas analisadas. A pro-MMP-2 foi documentada no plasma dos animais controle e daqueles com cardiomiopatia por doxorrubicina em todos os momentos de avaliação. Já a pro-MMP-9 foi encontrada em algumas amostras dos grupos controle e enfermo, principalmente nos momentos de valiação T30 e T45, porém em fraca marcação. Houve diferença significativa na atividade das pro-MMPs-2 e 9 ao longo dos tempos de estudo. Os testes de correlação entre as pro-MMPs plasmática e os parâmetros ecocardiográficos evidenciaram resultados significativos. Em T0 verificou-se correlação entre A’lat e pro-MMP-2; em T15 documentaram-se correlações entre a pro-MMP-2 e os parâmetros PPE e TEI; já em T30 constatou-se correlação entre pro-MMP-9 e PLVE%; em T45, finalmente, foram observadas correlações entre pro-MMP-2 e os parâmetros DIVEs, DIVEd, SIVs e Emitral/E’sep, assim como entre pro-MMP-9 e TEVE. No miocárdio evidenciou-se apenas a pro-MMP-2. A atividade plasmática das MMPs, em especial a pro-MMP 2, pôde ser relacionada às alterações morfofuncionais da cardiomiopatia induzida, sendo que não houve correlação ... / Doxorubicin is a chemotherapy agent frequently used in oncology patients. Its cardiotoxicity is related to several cellular mechanisms, including necrosis and apoptosis. Some studies have ascribed a role to matrix metalloproteinases and their inhibitors in the cardiotoxicity induced by doxorubicin. Therefore, this research was aimed at evaluating the plasma and myocardial activities of matrix metalloproteinases 2 and 9 in rabbits with doxorubicin-induced cardiomyopathy, searching for a correlation between them and the cardiac remodeling attributable to such disease. The animals were assigned into two groups: control (n=10) and doxorubicin (n=15). The plasmatic and myocardial activities were analyzed through the method of zymography. Only the inactive MMPs (pro-MMP) have been identified in the blood samples. The plasma pro-MMP-2 was documented in both control and doxurubicin animals from T0 to T45. On the contrary, the pro-MMP-9 was found in some samples of control and doxurubicin groups, especially at T30 and T45, although only weak bands have been demonstrated. A significant difference was shown to occur in pro-MMPs-2 and 9 along time. Correlation tests between the plasma pro-MMPs and the echocardiographic data demonstrated significant results. At T0 a correlation was found between A’lat and pro-MMP-2; at T15 correlations were documented between pro-MMP-2 and the parameters PEP and TEI; at T30 a correlation was identified between pro-MMP-9 and PLVE%; lastly, at T45 correlations have been observed between pro-MMP-2 and the parameters LVIDs, LVIDd, IVSs e Emitral/E’sep, as well as between pro-MMP-9 and LVET. Only the pro-MMP-2 was documented at the myocardium, although no significant difference between groups could be demonstrated. The plasmatic activity of the MMPs, specially the pro-MMP2, could be related to the morphofunctional alterations of the induced cardiomyopathy, and that there was no correlation between the plasmatic ...