Um dos primeiros requisitos para utilização de lasers de diodo em espectroscopia é sua estabilização térmica. Neste trabalho desenvolvemos um sistema de controle de temperatura para laser de diodo que permite estabilização melhor que 0.01&#176C. O controle é feito através de um sistema sensor e um elemento Peltier como atuador. Lasers somente estabilizados em temperatura (estabilização primária) foram utilizados para realização de espectroscopia de vapores atômicos de Rb e Cs. / One of the first requisites for utilization of diode lasers in spectroscopy is its thermal stabilization. In this work, we develop a diode laser temperature controlling system, which yields stabilization better than 0.01&#176C. The controlling is obtained by means of a sensor system and a Peltier element as actuator. Lasers stabilized in temperature only (primary stabilizations) were utilized in the spectroscopy of atomic vapors of Rb and Cs.

Com clima diversificado e terras férteis, o Brasil tem vocação natural para o desenvolvimento agropecuário e todas as suas vertentes. Assim, o agronegócio é hoje a principal locomotiva da economia brasileira, representando cerca de um terço do nosso Produto Interno Bruto (PIB). Nesse contexto, o Brasil é o terceiro maior produtor de frutas do planeta, com destaque para a produção de laranjas. Particularmente, o país lidera a produção mundial de suco de laranja e conta com uma participação de 85% nas exportações deste produto. Porém, um dos principais fatores atuais que restringem os lucros e a expansão da citricultura é o controle fitossanitário. Atualmente, dentre as principais doenças podemos destacar o HLB e o cancro cítrico. Ambas, doenças bacterianas que não têm cura comprometem a produção e desenvolvimento da fruta e levam à morte da árvore. Dessa maneira, o monitoramento destas é fundamental para evitar danos aos frutos e a necessidade da erradicação de plantações inteiras. O presente trabalho avaliou o emprego das técnicas de Espectroscopia de Fluorescência Induzida por Laser (LIFS) e Espectroscopia de Emissão Óptica com Plasma Induzido por Laser (LIBS) como forma de diagnóstico destas doenças, se apresentando como uma alternativa às inspeções visuais e ao PCR utilizados atualmente. Para isso, folhas de citros in natura provenientes de plantas sadias, com HLB ou com cancro foram amostradas e medidas com ambos os sistemas. Através do sistema LIFS foi realizado um estudo de precocidade no diagnóstico do HLB. Este sistema fotônico pôde detectar a doença até 21 meses antes do aparecimento dos primeiros sintomas visuais. Foram utilizados classificadores sazonais, criados a partir de Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLSR) e conjuntos de calibração previamente avaliados. Quanto ao cancro cítrico e o sistema LIFS, taxas de acerto superiores a 90% foram alcançadas nos melhores casos de validação cruzada dos dados. A diferenciação do cancro e do HLB também foi possível pela mesma técnica ao avaliar um conjunto pequeno de dados, que atingiu uma taxa de acerto de 82%. Através dos espectros obtidos pelo sistema LIBS, avaliou-se as variações nutricionais causadas na planta devido à doença. Por meio de tais variações e métodos de PLSR foi construído um modelo para o diagnóstico de HLB alcançando taxas de acerto da ordem de 75%. Em relação ao cancro cítrico e o sistema LIBS, um estudo preliminar foi realizado, e uma taxa de acerto superior a 90% foi atingida. Por fim, os resultados corroboraram com a ideia inicial de se realizar o diagnóstico do HLB e do cancro cítrico através de técnicas fotônicas. Dentre outras vantagens estas permitem uma análise rápida, in loco, sem a necessidade de preparo de amostra. Além disso, para o HLB, as técnicas fotônicas demonstraram menor sensibilidade à distribuição não homogênea da doença, quando comparada com a técnica de referência (qPCR). / The diverse climate and fertile soils make Brazil a country with a natural vocation for agricultural development. Thus, agribusiness is now the main locomotive of the Brazilian economy, accounting for about one-third of our Gross Domestic Product (GDP). In this context, Brazil is the third largest fruit producer in the world, with emphasis on the orange production. Particularly, the country leads the world production of orange juice, and with a stake of 85% in exports of this product. However, one of the main factors that restrict current profits and the expansion of citrus production is phytosanitary control. Currently, among the major diseases we highlight the HLB (Greening) and Citrus Canker, two bacterial diseases that have no cure and affect production and fruit development. Therefore, monitoring is essential to prevent damage to the fruits and the complete eradication of infected orchards. The present study evaluated the use of Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy (LIFS) and Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) techniques as alternative diagnostic methods to visual inspection and PCR technique, currently used. For that, citrus leaves from healthy, HLB or citrus canker infected plants, were sampled and measured with both systems. Through LIFS system, a study of the HLB early diagnosis was done. This photonic system could detect the disease up to 21 months before the tree show the visual symptoms. Seasonal classifiers were used, which were designed from Partial Least Square Regression (PLSR) methods and calibration database previously acquired. Regarding citrus canker and LIFS system, success rates higher than 90% were achieved in the best cases. The differentiation between citrus canker and HLB was also possible using the same technique reaching a success rate around 82%. Through the spectrum obtained by LIBS system, it was evaluated the nutritional variations caused in the plant due to HLB, and based on these data, the diagnosis was done. The average success rate was 75%, which was achieved by PLSR model. Regarding on citrus canker and LIBS system, a preliminary study was carried out and a success rate greater than 90% was achieved. Finally, the results corroborated with the use of photonic techniques for the HLB and citrus canker diagnosis. Among other advantages, they allow rapid analysis, in loco and without the need of sample preparation. In addition, for the HLB, photonics techniques showed lower sensitivity to the non-homogeneous distribution of the disease when compared with the reference technique (qPCR).

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-13T21:33:03Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriana Pereira Mundim Guedes - 2013.pdf: 2999561 bytes, checksum: 755cb864a8446e6ff5c334be00ea5367 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-10-16T18:47:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriana Pereira Mundim Guedes - 2013.pdf: 2999561 bytes, checksum: 755cb864a8446e6ff5c334be00ea5367 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-16T18:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriana Pereira Mundim Guedes - 2013.pdf: 2999561 bytes, checksum: 755cb864a8446e6ff5c334be00ea5367 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-09-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Motivated by the perspective of ruthenium complexes to be used in cancer treatment, our research group has tested the hipotesis that some complexes of Ru (III) are able to interact with serum proteins, particularly albumin and transferrin. The Complex cis- [RuCl2(NH3)4]Cl (CTRu(III)) have been tested against different kind of tumor cells, obtaining good results. Starting from promising results obtained with this compound, subsequent studies are required to understanding the mechanism by which it exerts specificity for tumor cells. In this article, we report the first application of absorption UV-Vis, Fluorescence and Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy, to study the complex CTRu(III) interaction with human serum albumin (hsA) and bovine serum albumin (bsA). Fluorescence measurements revealed strong proteinsbound complex with Ksv of 1.32 x 105 and 3.71 x 105 for hsA and bsA, respectively. EPR spectra from mono-nuclear Ru(III) complexes in buffer, showed a significant decrease in the overall signal intensity following the first aquation step, is consistent with the formation of oxo-bridged Ru(III) dimers. EPR spectra revealed that the BSA very rapid binding to the protein via covalent binding through ligand-exchange with protein side chains, likely with histidine imidazoles. On the other hand, the complex binds non-covalently in hsA, probably as a product of the oligomerization of the complex in hemin-biding pocket. Furthermore, two species are slowly formed by covalent binding of the complex with the histidine residues, producing a species of axial symmetry and the other rhombic symmetry. These bonds seem to arise from the interaction of the complex with the histidine residue located in the binding Sudlow’s site II. / Motivado pela perspectiva de complexos de rutênio podem ser utilizados no tratamento do câncer, o nosso grupo de pesquisa testou a Hipótese que alguns complexos de Ru (III) são capazes de interagir com as proteínas do soro, particularmente albumina e transferrina. O complexo de cis-[RuCl2(NH3)4]Cl (CTRu(III)) foi testado contra diferentes tipos de células tumorais, obtendo bons resultados. A partir de resultados promissores obtidos com este composto, estudos subsequentes são necessários para a compreensão do mecanismo pelo qual ele exerce sua especificidade para células de tumor. Neste artigo, apresentamos a aplicação de espectroscopia de absorção UV-vis, fluorescência e ressonância paramagnética eletrônica (RPE), para estudar a interação do complexo CTRu(III) com albumina sérica humano (hsA) e a albumina sérica bovina (bsA). Medidas de fluorescência revelaram uma forte ligação do complexo com as proteínas com Ksv de 1,32 x 105 e 3,71 x 105 para hsA e bsA, respectivamente. Espectros de RPE de complexos de Ru (III) mono-nucleares em tampão mostraram um decréscimo significativo na intensidade do sinal global após a primeira passo de aquação, que é consistente com a formação de dímeros de oxo complexos de Ru (III). Os espectros de RPE revelaram que a ligação à bsA é muito rápida, a ligação covalente à proteína ocorre através de troca dos ligantes com cadeias laterais de proteínas, provavelmente com o imidazol da histidina. Por outro lado, o complexo se liga não covalentemente na hsA, provalente como produto da oligomerização do complexo no bolso de ligação hemin. Além disso, duas espécies são formadas lentamente por ligação covalente do complexo com os resíduos histidina, produzindo uma espécie de simetria axial e a outra de simetria rômbica. Essas ligações parecem surgir pela interação do complexo com o resíduo histidina localizado no sítio de ligação Sudlow II.

S100A12 porcina é um membro da família das proteínas S100, um grupo de pequenas proteínas ligantes de cálcio caracterizado pela presença de dois motivos “EF-hand". Estas proteínas estão envolvidas em diversos eventos celulares, como a regulação da fosforilação protéica, atividade enzimática, tamponamento de Ca+2, processos inflamatórios e a polimerização de filamentos intermediários. Adicionalmente, algumas dessas proteínas podem ligar Zn+2, o qual pode afetar a ligação do íon Ca+2, particularmente para as proteínas S100. Neste trabalho, a seqüência gênica que codifica a proteína S100A12 porcina foi obtida por meio da construção de um gene sintético usando códons preferenciais para E.coli, permitindo a produção recombinante de grandes quantidades da proteína. Um estudo termodinâmico da estabilidade estrutural foi realizado, assim como a interação da proteína recombinante com íons divalentes usando técnicas de dicroísmo circular (CD) e fluorescência extrínseca. A desnaturação e renaturação induzidas por uréia ou temperatura indicam que se trata de um processo reversível e que a ligação dos íons Zn+2 e ou Ca+2 à rS100A12 aumenta sua estabilidade. A interação da sonda ANS com a proteína na presença de seus ligantes expõe superfícies hidrofóbicas podendo assim facilitar sua interação com macromoléculas alvo. Analisados em conjunto, os resultados obtidos indicam que S100A12 porcina é capaz de assumir diferentes conformações as quais podem estar correlacionadas com sua função fisiológica. / Porcine S100A12 is a member of S100 family, a small acidic calcium-binding proteins group characterized by the presence of two EF-hand motifs. These proteins are involved in many cellular events as the regulation of protein phosphorylation, enzymatic activity, Ca+2 homeostasis, inflammatory processes and intermediate filament polymerization. In addition, some of these proteins can bind Zn+2, which can affect the binding of Ca+2 particularly to S100 proteins. In this study, the gene sequence encoding S100A12 was obtained by the synthetic gene approach using E. coli codon bias allowing the recombinant production of large amounts of the protein. We report here a thermodynamic study on the structural stability of this recombinant protein and its interaction with divalent ions using circular dichroism and extrinsic fluorescence. The folding/unfolding induced by urea or temperature indicated a reversible process and the binding of Zn+2 or Zn+2 and Ca+2 to S100A12 increasing its stability. The interaction of the ANS probe with the protein in the ligant presence can lead to exposition of hydrofobic regions allowing its interaction with target macromolecules. Taken together, the results indicated that porcine S100A12 may assume different conformations that could be correlated to its physiological function.

Submitted by ÍCARO PUTINHON CARUSO null (ykrocaruso@hotmail.com) on 2016-09-19T16:20:38Z No. of bitstreams: 1 tese_doutorado_icaro_vf.pdf: 17027642 bytes, checksum: 71d2f869670d044aace5f2ab6326b657 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-09-22T14:26:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 caruso_ip_dr_sjrp.pdf: 17027642 bytes, checksum: 71d2f869670d044aace5f2ab6326b657 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-22T14:26:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 caruso_ip_dr_sjrp.pdf: 17027642 bytes, checksum: 71d2f869670d044aace5f2ab6326b657 (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os flavonóides fazem parte de uma ampla classe de compostos polifenólicos os quais ocorrem naturalmente nas plantas e podem ser encontrados nas sementes, caules, folhas, flores e/ou frutos. Estudos recentes indicam que esses compostos polifenólicos podem apresentar uma variedade significativa de atividades biológicas benéficas para a saúde humana, como por exemplo: antioxidante, anti-inflamatória, antibacteriana, antiviral e anticancerígena. A Albumina do Soro Humano (HSA) é a principal proteína extracelular presente no plasma sanguíneo. A função central dessa proteína é transportar e distribuir ligantes endógenos e exógenos para diferentes alvos moleculares no corpo humano. Por tais aspectos, torna-se importante o desenvolvimento de estudos que caracterizam a interação dos flavonóides com a proteína transportadora HSA. Este trabalho investiga a interação dos flavonóides Isovitexina (ISO) e 2-Fenilcromona (2PHE) com a HSA, utilizando técnicas experimentais de espectroscopia de fluorescência, absorbância UV-Vis, dicroísmo circular (CD) e infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR); juntamente com ferramentas computacionais de cálculo {\it{ab initio}}, dinâmica molecular e modelagem molecular. A integração dessas abordagens experimentais e computacionais possibilita caracterizar a formação dos complexos HSA-flavonóides, determinando aspectos físico-químicos como: constantes de afinidade, parâmetros termodinâmicos, número de sítios de ligação, perfil de cooperatividade e resíduos de aminoácidos responsáveis pelas interações proteína-flavonóides (hidrofóbicas e eletrostáticas). / Flavonoids belong to a large class of polyphenolic compounds which occur naturally in plants and can be found seeds, stems, leaves, flowers and/or fruits. Recent studies indicate that these polyphenolic compounds can present a significant variety of beneficial biological activities on human health, such as: antioxidant, anti-inflammatory, antibacterial, antiviral, and anticancer. Human Serum Ambumin (HSA) is the main extracellular protein presents in blood plasma. The core function of this protein is to carry and distribute endogenous and exogenous ligands to different molecular targets in the human body. For these aspects, it is important to develop studies that characterize the interaction of the flavonoids with the carrier protein HSA. This work investigates the interaction of the flavonoids Isovitexin (ISO) and 2-Phenylchromone (2PHE) with the HSA, using experimental techniques of fluorescence, UV-Vis absorbance, circular dichroism (CD), and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy; along with computational tools of ab initio calculation, molecular dynamics, and molecular modeling. The integration of these experimental and computational approaches allows to characterize the formation of the HSA-flavonoids complexes, determining physicochemical aspects, sucha as: affinity constants, thermodynamic parameters, number of binding sites, cooperativity profile and aminoacid residues responsable for the protein-flavonoids interactions (hydrophobic and electrostatic).

Com clima diversificado e terras férteis, o Brasil tem vocação natural para o desenvolvimento agropecuário e todas as suas vertentes. Assim, o agronegócio é hoje a principal locomotiva da economia brasileira, representando cerca de um terço do nosso Produto Interno Bruto (PIB). Nesse contexto, o Brasil é o terceiro maior produtor de frutas do planeta, com destaque para a produção de laranjas. Particularmente, o país lidera a produção mundial de suco de laranja e conta com uma participação de 85% nas exportações deste produto. Porém, um dos principais fatores atuais que restringem os lucros e a expansão da citricultura é o controle fitossanitário. Atualmente, dentre as principais doenças podemos destacar o HLB e o cancro cítrico. Ambas, doenças bacterianas que não têm cura comprometem a produção e desenvolvimento da fruta e levam à morte da árvore. Dessa maneira, o monitoramento destas é fundamental para evitar danos aos frutos e a necessidade da erradicação de plantações inteiras. O presente trabalho avaliou o emprego das técnicas de Espectroscopia de Fluorescência Induzida por Laser (LIFS) e Espectroscopia de Emissão Óptica com Plasma Induzido por Laser (LIBS) como forma de diagnóstico destas doenças, se apresentando como uma alternativa às inspeções visuais e ao PCR utilizados atualmente. Para isso, folhas de citros in natura provenientes de plantas sadias, com HLB ou com cancro foram amostradas e medidas com ambos os sistemas. Através do sistema LIFS foi realizado um estudo de precocidade no diagnóstico do HLB. Este sistema fotônico pôde detectar a doença até 21 meses antes do aparecimento dos primeiros sintomas visuais. Foram utilizados classificadores sazonais, criados a partir de Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLSR) e conjuntos de calibração previamente avaliados. Quanto ao cancro cítrico e o sistema LIFS, taxas de acerto superiores a 90% foram alcançadas nos melhores casos de validação cruzada dos dados. A diferenciação do cancro e do HLB também foi possível pela mesma técnica ao avaliar um conjunto pequeno de dados, que atingiu uma taxa de acerto de 82%. Através dos espectros obtidos pelo sistema LIBS, avaliou-se as variações nutricionais causadas na planta devido à doença. Por meio de tais variações e métodos de PLSR foi construído um modelo para o diagnóstico de HLB alcançando taxas de acerto da ordem de 75%. Em relação ao cancro cítrico e o sistema LIBS, um estudo preliminar foi realizado, e uma taxa de acerto superior a 90% foi atingida. Por fim, os resultados corroboraram com a ideia inicial de se realizar o diagnóstico do HLB e do cancro cítrico através de técnicas fotônicas. Dentre outras vantagens estas permitem uma análise rápida, in loco, sem a necessidade de preparo de amostra. Além disso, para o HLB, as técnicas fotônicas demonstraram menor sensibilidade à distribuição não homogênea da doença, quando comparada com a técnica de referência (qPCR). / The diverse climate and fertile soils make Brazil a country with a natural vocation for agricultural development. Thus, agribusiness is now the main locomotive of the Brazilian economy, accounting for about one-third of our Gross Domestic Product (GDP). In this context, Brazil is the third largest fruit producer in the world, with emphasis on the orange production. Particularly, the country leads the world production of orange juice, and with a stake of 85% in exports of this product. However, one of the main factors that restrict current profits and the expansion of citrus production is phytosanitary control. Currently, among the major diseases we highlight the HLB (Greening) and Citrus Canker, two bacterial diseases that have no cure and affect production and fruit development. Therefore, monitoring is essential to prevent damage to the fruits and the complete eradication of infected orchards. The present study evaluated the use of Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy (LIFS) and Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) techniques as alternative diagnostic methods to visual inspection and PCR technique, currently used. For that, citrus leaves from healthy, HLB or citrus canker infected plants, were sampled and measured with both systems. Through LIFS system, a study of the HLB early diagnosis was done. This photonic system could detect the disease up to 21 months before the tree show the visual symptoms. Seasonal classifiers were used, which were designed from Partial Least Square Regression (PLSR) methods and calibration database previously acquired. Regarding citrus canker and LIFS system, success rates higher than 90% were achieved in the best cases. The differentiation between citrus canker and HLB was also possible using the same technique reaching a success rate around 82%. Through the spectrum obtained by LIBS system, it was evaluated the nutritional variations caused in the plant due to HLB, and based on these data, the diagnosis was done. The average success rate was 75%, which was achieved by PLSR model. Regarding on citrus canker and LIBS system, a preliminary study was carried out and a success rate greater than 90% was achieved. Finally, the results corroborated with the use of photonic techniques for the HLB and citrus canker diagnosis. Among other advantages, they allow rapid analysis, in loco and without the need of sample preparation. In addition, for the HLB, photonics techniques showed lower sensitivity to the non-homogeneous distribution of the disease when compared with the reference technique (qPCR).

S100A12 porcina é um membro da família das proteínas S100, um grupo de pequenas proteínas ligantes de cálcio caracterizado pela presença de dois motivos “EF-hand”. Estas proteínas estão envolvidas em diversos eventos celulares, como a regulação da fosforilação protéica, atividade enzimática, tamponamento de Ca+2, processos inflamatórios e a polimerização de filamentos intermediários. Adicionalmente, algumas dessas proteínas podem ligar Zn+2, o qual pode afetar a ligação do íon Ca+2, particularmente para as proteínas S100. Neste trabalho, a seqüência gênica que codifica a proteína S100A12 porcina foi obtida por meio da construção de um gene sintético usando códons preferenciais para E.coli, permitindo a produção recombinante de grandes quantidades da proteína. Um estudo termodinâmico da estabilidade estrutural foi realizado, assim como a interação da proteína recombinante com íons divalentes usando técnicas de dicroísmo circular (CD) e fluorescência extrínseca. A desnaturação e renaturação induzidas por uréia ou temperatura indicam que se trata de um processo reversível e que a ligação dos íons Zn+2 e ou Ca+2 à rS100A12 aumenta sua estabilidade. A interação da sonda ANS com a proteína na presença de seus ligantes expõe superfícies hidrofóbicas podendo assim facilitar sua interação com macromoléculas alvo. Analisados em conjunto, os resultados obtidos indicam que S100A12 porcina é capaz de assumir diferentes conformações as quais podem estar correlacionadas com sua função fisiológica. / Porcine S100A12 is a member of S100 family, a small acidic calcium-binding proteins group characterized by the presence of two EF-hand motifs. These proteins are involved in many cellular events as the regulation of protein phosphorylation, enzymatic activity, Ca+2 homeostasis, inflammatory processes and intermediate filament polymerization. In addition, some of these proteins can bind Zn+2, which can affect the binding of Ca+2 particularly to S100 proteins. In this study, the gene sequence encoding S100A12 was obtained by the synthetic gene approach using E. coli codon bias allowing the recombinant production of large amounts of the protein. We report here a thermodynamic study on the structural stability of this recombinant protein and its interaction with divalent ions using circular dichroism and extrinsic fluorescence. The folding/unfolding induced by urea or temperature indicated a reversible process and the binding of Zn+2 or Zn+2 and Ca+2 to S100A12 increasing its stability. The interaction of the ANS probe with the protein in the ligant presence can lead to exposition of hydrofobic regions allowing its interaction with target macromolecules. Taken together, the results indicated that porcine S100A12 may assume different conformations that could be correlated to its physiological function.

Um dos primeiros requisitos para utilização de lasers de diodo em espectroscopia é sua estabilização térmica. Neste trabalho desenvolvemos um sistema de controle de temperatura para laser de diodo que permite estabilização melhor que 0.01&#176C. O controle é feito através de um sistema sensor e um elemento Peltier como atuador. Lasers somente estabilizados em temperatura (estabilização primária) foram utilizados para realização de espectroscopia de vapores atômicos de Rb e Cs. / One of the first requisites for utilization of diode lasers in spectroscopy is its thermal stabilization. In this work, we develop a diode laser temperature controlling system, which yields stabilization better than 0.01&#176C. The controlling is obtained by means of a sensor system and a Peltier element as actuator. Lasers stabilized in temperature only (primary stabilizations) were utilized in the spectroscopy of atomic vapors of Rb and Cs.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-06-28T19:18:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Talita Rosas Ferreira.pdf: 3918159 bytes, checksum: 3af8401f079b1540a49f10a3f6fd3b2d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-28T19:18:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Talita Rosas Ferreira.pdf: 3918159 bytes, checksum: 3af8401f079b1540a49f10a3f6fd3b2d (MD5) Previous issue date: 2018-04-23 / No presente estudo, foram investigados os efeitos da calagem superficial sobre: os atributos químicos, as propriedades de interação com a radiação e a estrutura (sistema poroso) de um Cambissolo Háplico alumínico. A estrutura do solo foi analisada em escala micrométrica, considerando monólitos (8×8×8 cm) e pequenos agregados do solo (2-4 e 1-2 mm de diâmetro). O experimento consistia de cinco faixas, uma delas em área de pasto, considerada como referência (REF) e representando as condições do solo antes da implementação do sistema de plantio direto (SPD), e as demais, sob SPD, receberam as seguintes doses de calcário: 0 (C0), 10 (C10), 15 (C15) e 20 (C20) t ha-1 aplicadas na superfície do solo. A coleta das amostras se deu aos trinta meses após o procedimento de calagem, nas camadas 0-10 cm (A) e 10-20 cm (B). Os atributos químicos do solo foram caracterizados de acordo com procedimentos experimentais padrões e a composição de óxidos do solo, obtida por meio de análise de espectroscopia de fluorescência de raios X (FRX), foi usada para o cálculo do coeficiente de atenuação de massa do solo (μm), por meio do código computacional XCOM, para as energias de ≈ 60 keV (241Am) e ≈ 662 keV (137Cs). Os valores de μm foram utilizados para calcular as demais propriedades de interação da radiação com o solo e para simular as variações causadas na densidade (D) e porosidade total (Pt) do solo. Para a análise da estrutura do solo, foram utilizadas imagens 3D de microtomografia computadorizada de raios X (μTC), com resolução espacial de 60 μm (monólitos), e de μTC utilizando radiação síncrotron (μTC-RS), com resolução espacial de 1,64 μm (agregados). A visualização, processamento e análise das imagens foram realizadas com o software Avizo Fire. Foram determinadas as seguintes propriedades micromorfológicas e geométricas: porosidade baseada na imagem (P’), número de poros (NP), distribuições de P’ e NP em função de intervalos de volume, comprimento, alongamento, formato, conectividade e tortuosidade dos poros (monólitos); e: P’, distribuições de P’ e NP em função de intervalos de volume, conectividade, tortuosidade e dimensão fractal (agregados). Complementarmente, a composição elementar dos agregados do solo foi avaliada por meio de medidas de FRX. Na maioria dos casos, os efeitos da calagem concentraram-se na camada A, onde houve melhora nos atributos químicos e, portanto, no grau de acidez do solo, bem como houve aumento nas propriedades de interação da radiação em função das doses de calcário. O aumento nas propriedades de interação da radiação foi mais acentuado para a energia de ≈ 60 keV em relação a ≈ 662 keV e, no primeiro caso, as mudanças causadas em μm promoveram variação considerável na D e Pt do solo, demonstrando a relevância do estudo. A exemplo dos efeitos da calagem sobre o sistema poroso de monólitos do solo, na camada A, ressalta-se o aumento de P’ e do número de poros em que o poro principal foi separado, os quais foram identificados como sendo mais alongados e mais conectados devido à calagem. A calagem promoveu ainda alterações no arranjo dos poros separados, em ambas as camadas, com a formação de poros cilíndricos na direção horizontal, o que pode ser atribuído ao estímulo da atividade da fauna do solo. Para os agregados de solo, na camada A, a porcentagem de cálcio foi elevada a um valor mais alto em agregados de 1-2 mm em comparação com aqueles de 2-4 mm, em função das doses de calcário. A calagem afetou negativamente a estrutura de pequenos agregados do solo, diminuindo a P’ e aumentando a tortuosidade de poros para agregados de 1-2 mm. Além disso, a calagem reduziu a dimensão fractal em agregados de ambas as classes de tamanhos, em acordo com o fato de que, com a calagem, poros maiores foram substituídos por poros menores em agregados de 1-2 mm, conforme análises de natureza quantitativa e qualitativa. / In the present study, effects of surface liming on: chemical attributes, soil-radiation interaction properties and the structure (porous system) of a Dystrudept soil were investigated. The soil structure was analyzed in micrometric scale, considering monoliths (8×8×8 cm) and tiny aggregates (2-4 and 1-2 mm in diameter). The trial consisted of five stripes, one of them under pasture, considered here as reference (REF), representing the soil conditions before the no-till system (NTS) implementation, and the remaining, under NTS, received the following lime rates: 0 (C0), 10 (C10), 15 (C15) and 20 (C20) t ha-1 on the soil surface. Samples were collected thirty months after the liming procedure, at the 0-10 cm (A) and 10-20 cm (B) soil layers. The soil chemical attributes were characterized according to standard experimental procedures and the soil oxide composition, obtained by X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), was used for the calculation of the soil mass attenuation coefficient (μm), by means of the computer code XCOM, for the energies of ≈ 60 keV (241Am) amd ≈ 662 keV (137Cs). The μm values were used to calculate the remaining soil-radiation interaction properties and to simulate variations caused on soil density (D) and total porosity (Pt). For the soil structure analysis, 3D images of X-ray computed microtomography (μCT), with spatial resolution of 60 μm (monoliths), and 3D images of synchrotron radiation based X-ray computed microtomography (SR-μCT), with spatial resolution of 1,64 μm (aggregates) were used. The image visualization, processing and analysis were performed in the Avizo Fire software. The following micromorphological and geometrical properties were determined: image-based porosity (P’), number of pores (NP), distributions of P’ and NP as function of volume intervals, length, elongation, shape, connectivity, and tortuosity of pores (monoliths); and: P’, distributions of P’ and NP as function of volume intervals, connectivity, tortuosity, and fractal dimension (aggregates). Additionally, the elemental composition of the soil aggregates was evaluated by XRF. In the majority of cases, liming effects were concentrated at layer A, where there was an improvement of soil chemical attributes and, therefore, of soil acidity level, as well as there was an increase in the soil-radiation interaction properties as function of lime rates. The increase in soil-radiation interaction properties was more accentuated for the energy of ≈ 60 keV in relation to ≈ 662 keV and, in the former case, the μm variation promoted considerable variation in D and Pt, demonstrating the relevance of the study. Highlighted instances of liming effects on the porous system of the soil monoliths, at layer A, were an increase in P’ and in the number of pores into which the main soil pore was separated, which were identified as being longer and more connected due to liming. Moreover, liming promoted changes in the arrangement of the separated pores, at both soil layers, with the formation of cylindrical pores in the horizontal orientation, which can be attributed to stimulation of the soil fauna activity. Regarding the soil aggregates, at layer A, calcium was raised to a higher percentage in aggregates of 1-2 mm when compared to those of 2-4 mm, as function of the lime rates. Liming affected negatively the structure of the soil tiny aggregates, decreasing P’ and increasing the tortuosity of pores for 1-2 mm aggregates. Besides, liming decreased the fractal dimension in aggregates from both size classes, in accord to the fact that, with liming, larger pores were replaced by smaller ones in 1-2 mm aggregates, as both quantitatively and qualitatively analyzed.