O comportamento de insetos sociais, em especial de formigas, tem sido muito estudado nos últimos tempos, devido à capacidade destes insetos realizarem tarefas complexas a partir de interações entre indivíduos simples. Ao se moverem sobre um ambiente na busca de alimento, as formigas depositam no solo uma substância química, denominada feromônio, que atrai as formigas que se encontram no ninho e as guia em direção ao alimento encontrado. O processo de construção e seguimento destas trilhas permite que as formigas descubram os menores caminhos e as melhores fontes de alimento no ambiente. Com o objetivo de estudar as características das formigas que contribuem para a sua adaptação a diferentes condições do meio, diversos experimentos vêm sendo realizados com estes insetos. Dentro deste contexto, esta tese apresenta experimentos inéditos realizados com formigas em laboratório, sobre uma rede artificial de túneis, onde diversos caminhos interconectados conduzem a uma fonte de alimento. As decisões das formigas foram analisadas nos níveis individual e coletivo, sob mudanças no meio, compreendendo o bloqueio/desbloqueio de ramos. A medição de diversas características individuais das formigas permitiu desenvolver dois modelos matemáticos sobre o seu comportamento, que foram aplicados à situação em que não se alterou a condição do ambiente com relação ao acesso aos ramos (estática), como também a mudanças no meio (dinâmica). A análise realizada do comportamento coletivo foi utilizada na comparação dos resultados obtidos pelas simulações dos modelos. De forma geral, o segundo modelo proposto foi mais eficiente que o primeiro na situação estática, porém ele ainda necessita de ajustes nas demais situações. O bom desempenho do segundo modelo proposto levou a aplicação de sua principal característica, a função de escolha que considera a concentração de feromônio sobre os ramos do meio e a capacidade de orientação das formigas, a um problema de otimização combinatorial, o roteamento em redes de telecomunicações. O algoritmo de roteamento proposto foi avaliado sob variações no nível de tráfego e topologia da rede, e seu desempenho foi comparado ao de dois algoritmos usados por concessionárias de telecomunicações, considerando diversas medidas de desempenho. O algoritmo desenvolvido obteve resultados encorajadores, sugerindo a aplicabilidade da estrutura do modelo proposto a outros problemas complexos de otimização. / The behavior of social insects, particularly of ants, has been intensively studied in the last years, due to their capacity to perform complex tasks through interactions among simple individuals. When moving in the environment searching for food, ants deposit on the ground a chemical substance, called pheromone, to attract ants in the nest and guide them towards the source of food that was found. The process of laying/following the pheromone trails allows ants to find the shortest paths and best sources of food of the environment. With the aim to study the characteristics of the ants that contribute to their adaptation to different environment conditions, several experiments with ants have been performed and reported in this research. In this context, this thesis presents novel experiments with ants in the laboratory, in an artificial network of tunnels, where several interconnected paths lead the insects from the nest to the food source. Ants\' decision were analyzed according to the individual and collective levels, under changes in the environment, comprising the blockage/release of branches. The measure of several individual characteristics of ants allowed the development of two mathematical models of their behavior, which were applied to the non-changing (static) environment access to all branches and to changing (dynamic) access. The analysis of the collective behavior of ants in the experiments was used to compare the results derived from the simulations of the models. In general, the second proposed model was more accurate than the first one in simulating ants behavior for the static situation, however, it needs some improvements for the other situations. The satisfactory behavior of the second model led to apply its main feature, the choice taking into consideration the pheromone concentration over the branches and the ants ability to orient themselves, to solve an optimization problem, the routing in telecommunications networks. The proposed routing algorithm was evaluated under variations on the traffic level and topology of the network, and its performance was compared with two routing algorithms used by telecommunications companies, considering several performance measures. The developed algorithm produced encouraging results, suggesting the possibility to apply the framework of the proposed model to other optimization problems.

Um desafio recorrente em processos produtivos é o desenvolvimento de sistemas de monitoração e diagnóstico. Esses sistemas ajudam na detecção de mudanças inesperadas e interrupções, prevenindo perdas e mitigando riscos. Redes Neurais Artificiais (RNA) têm sido largamente utilizadas na criação de sistemas de monitoração. Normalmente as RNA utilizadas para resolver este tipo de problema são criadas levando-se em conta apenas parâmetros como o número de entradas, saídas e quantidade de neurônios nas camadas escondidas. Assim, as redes resultantes geralmente possuem uma configuração onde há uma total conexão entre os neurônios de uma camada e os da camada seguinte, sem que haja melhorias em sua topologia. Este trabalho utiliza o algoritmo de Otimização por Colônia de Formigas (OCF) para criar redes neurais otimizadas. O algoritmo de busca OCF utiliza a técnica de retropropagação de erros para otimizar a topologia da rede neural sugerindo as melhores conexões entre os neurônios. A RNA resultante foi aplicada para monitorar variáveis do reator de pesquisas IEA-R1 do IPEN. Os resultados obtidos mostram que o algoritmo desenvolvido é capaz de melhorar o desempenho do modelo que estima o valor de variáveis do reator. Em testes com diferentes números de neurônios na camada escondida, utilizando como comparativos o erro quadrático médio, o erro absoluto médio e o coeficiente de correlação, o desempenho da RNA otimizada foi igual ou superior ao da tradicional. / A recurring challenge in production processes is the development of monitoring and diagnosis systems. Those systems help on detecting unexpected changes and interruptions, preventing losses and mitigating risks. Artificial Neural Networks (ANN) have been extensively used in creating monitoring systems. Usually the ANN used to solve this kind of problem are created by taking into account only parameters as the number of inputs, outputs, and number of neurons in the hidden layers. This way, the result networks are generally fully connected and have no improvements in its topology. This work uses an Ant Colony Optimization (ACO) algorithm to create a tuned neural networks. The ACO search algorithm uses Back Error Propagation (BP) to optimize the network topology by suggesting the best neuron connections. The outcome ANN was applied to monitoring the IEA-R1 research reactor at IPEN. The results show that the algorithm is able to improve the performance of the model which estimates the values of the reactor variables. In tests with different numbers of neurons in the hidden layer, using as comparison the mean squared error, the mean absolute error, and the correlation coefficient, the performance of the optimized ANN proved equal or better than the equivalent traditional neural networks.

Orientador: Gustavo Sousa Pavani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, 2012

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-05-19T18:08:20Z No. of bitstreams: 1 2016 - Corina Anah? Barrera.pdf: 2798404 bytes, checksum: 56ddd89ceb87a772a2bc0299c858947e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T18:08:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Corina Anah? Barrera.pdf: 2798404 bytes, checksum: 56ddd89ceb87a772a2bc0299c858947e (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / CNPq / Habitat loss is one of the main threats to global biodiversity. In fragmented habitats, species have more limited capacity for dispersal and as a result are at higher risk of extinction. However, different species respond differently to this kind of disturbance. Therefore, community structure, interspecific interactions, and ecological functions become altered, and the magnitude and direction of the changes are unpredictable. Host-parasitoid interactions are an example of interactions that can be highly impacted, and in the tropics, interactions between parasitoids and ants are among the most relevant. In the Neotropics, leaf-cutting ants are considered dominant herbivores and play a key role in ecosystem functioning. These ants can also become agricultural pests, and therefore their biological control is of high economic importance. An important group of natural enemies of leaf-cutting ants are the dipteran parasitoids of the family Phoridae. Interactions between phorid parasitoids and leaf-cutting ants in a fragmented region of the Atlantic Forest of Southeastern Brazil comprise a promising model system to study the impacts of habitat fragmentation, since phorids are the most important parasitoids of these ants and show a high degree of specialization for host ant species. The overall goal of this work was to study the effects of reduction in forest cover, one of the most important negative impacts of fragmentation, upon phorid parasitoids of the leaf-cutting ant Acromyrmex niger, a common species in the Southeastern Atlantic Forest. This work was conducted at the Guapia?u Ecological Reserve (REGUA) and surrounding areas in the State of Rio de Janeiro. Ten forest fragments of different sizes (five large >80 ha and five small <20 ha) were sampled, as well as three regions of continuous forest (>1000 ha). One to five colonies of A. niger were marked in the interior of each fragment and continuous forest location. At each nest, all of the phorids in interaction with the worker ants were collected for a period of 15 minutes and later identified in the laboratory. Additionally, approximately 200 worker ants were collected from each colony and maintained in the laboratory for the rearing of parasitoids. For the data analysis were made analysis of variance and simple regression. Were identified three genus of phorids: Myrmosicarius, Apocephalus and Neodohrniphora both observed in the field in interactions with the workers as reared in the laboratory from workers collected in the field. The total phorid abundance, total parasitism percentage, and genus richness of immature phorids were significantly greater in continuous forest sites than forest fragments, while there were no significant differences between large and small fragments. The abundance of Apocephalus and the parasitism percentage of Myrmosicarius were also greater in the continuous forest sites, but the difference was only significant in comparison to small forest fragments. These results have provided the first evidence about the effects of habitat size on the phorid-Acromyrmex system in tropical rain forest, through an evaluation of the abundance and richness of parasitoids as adults in the field and the reared of immature phorids in the laboratory. / A perda de habitats ? uma das principais amea?as para a biodiversidade global. Em ambientes fragmentados as esp?cies ficam com menor capacidade de dispers?o e suas intera??es s?o mais propensas ? extin??o. Todavia, as esp?cies s?o afetadas de maneira diferente por este tipo de perturba??o. Desta forma, a estrutura da comunidade, as intera??es interespec?ficas e as fun??es ecol?gicas s?o alteradas e a magnitude e dire??o das mudan?as s?o imprevis?veis. As intera??es parasit?ide-hospedeiro s?o um exemplo das que podem ser muito afetadas. Dentre elas, as intera??es entre parasit?ides e formigas est?o entre as mais relevantes. Certos grupos de formigas, como as cortadeiras, podem se tornar pragas agr?colas, portanto seu controle biol?gico ? de suma import?ncia. Essas formigas possuem um papel chave nos ecossistemas, pois s?o consideradas os herb?voros dominantes da regi?o Neotropical. Um grupo importante de inimigos naturais de formigas cortadeiras s?o os d?pteros parasit?ides da fam?lia Phoridae. Intera??es entre for?deos parasit?ides e formigas cortadeiras em uma regi?o fragmentada da Mata Atl?ntica comp?em um modelo bastante promissor para sua investiga??o como indicador dos impactos causados pela fragmenta??o de habitats, pois os for?deos s?o os parasit?ides mais importantes dessas formigas e possuem uma forte especializa??o nas mesmas. O objetivo geral deste trabalho foi estudar os efeitos da perda da superf?cie florestal sobre os for?deos parasit?ides da formiga cortadeira Acromyrmex niger, uma esp?cie comum na Mata Atl?ntica. Este trabalho foi realizado na Reserva Ecol?gica de Guapia?u (REGUA) e arredores no Estado do Rio de Janeiro. Foram amostrados dez fragmentos florestais de diferentes tamanhos (cinco grandes >80 ha e cinco pequenos <20 ha) e tr?s regi?es de floresta cont?nua (>1000 ha). Uma a cinco col?nias de A. niger foram marcadas no interior de cada fragmento e local de mata cont?nua. Sobre cada ninho, durante 15 minutos, todos os for?deos em intera??o com as oper?rias foram coletados e depois identificados. Tamb?m, em cada col?nia amostrada, foram coletadas aproximadamente 200 oper?rias e mantidas para cria??o dos parasit?ides. Para a an?lise de dados foram feitas an?lises de vari?ncia e regress?es simples. Foram identificados tr?s g?neros de for?deos: Myrmosicarius, Apocephalus e Neodohrniphora, tanto observados no campo em intera??es com as oper?rias quanto criados em laborat?rio a partir de oper?rias coletadas no campo. A abund?ncia total, a porcentagem de parasitoidismo total, a riqueza de g?neros de for?deos adultos observados no campo e a riqueza de g?neros de for?deos imaturos, foram significativamente maiores nos locais de floresta cont?nua sem diferen?as significativas entre fragmentos grandes e pequenos. A abund?ncia de Apocephalus e a porcentagem de parasitoidismo de Myrmosicarius tamb?m foram maiores em locais de mata cont?nua, mas com diferencias significativas s? em rela??o aos fragmentos pequenos. Os resultados ofereceram a primeira evidencia dos efeitos do tamanho do habitat sobre o sistema for?deo-Acromyrmex em floresta tropical ?mida, avaliando em conjunto a presen?a de for?deos adultos no campo e a porcentagem de parasitoidismo determinada atrav?s de m?todos experimentais no campo e no laborat?rio.

Tese de mestrado. Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:30:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 894815 bytes, checksum: 23d109fd9106676bd17192daf3b75f95 (MD5) Previous issue date: 2012-07-31 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Competition is a controversial theme in theoretical ecology. Studies involving competition and ants have demonstrated contradictories results. Thus, experimental work is necessary to elucidate the real importance of competition on structuring ant communities. Then, the aim of this study was to experimentally determinate the immediate effect of exclusion of two dominant ant species on the structure of ants communities which forage on baits. I collected data between February and April of 2007, in Darwin, NT, Australia and between January and February of 2010 in Uberlândia, MG, Brazil. I established three plots in each country where we experimentally removed the two most aggressive ant species. The plots were made of 100 baits spaced in ten lines of ten baits spaced in 3m. The baits were made of ¼ of a paper with 30g of sardine deposited on it. The experiment was divided in three parts of three days each one. The first part was called before exclusion , when the ants were collected without previous interference. In the second part, during exclusion , the dominant ants nests were blocked with plastic bowls. Finally, after exclusion , after we unblock the dominant ants nests. One hour after the baits installation, we collected the ants and noted its abundance. During exclusion in Australia, the richness and abundance of ants increased significantly when compared with others treatments. Furthermore, the ant species composition on baits changed during the dominant species exclusion. In Brazil, there was a decrease of those values during and after exclusion, probably due to a subdominant species (Cephalotes pusillus) that increased in abundance and frequency and may have had a stronger negative effect on ant community. Some species were collected only when the dominant species were blocked in Australia. Our analysis indicates there is an important change in the ant species diversity and composition with the dominant species exclusion. In Australia, dominant species may regulate momentary diversity of ant community while in Brazil it has a buffer effect. This may indicate that competition is a strong factor structuring ant assemblage. / A competição é um tema controverso na teoria ecológica. Estudos que tenham envolvido competição e formigas têm demonstrado resultados contraditórios. Assim, trabalhos experimentais são necessários para elucidar a importância da competição sobre a estrutura de comunidades de formigas. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi determinar experimentalmente o efeito a curto prazo da exclusão de duas espécies dominantes de formigas sobre a estrutura de comunidades de formigas que forrageiam em iscas. Coletei os dados entre fevereiro e abril de 2007, em Darwin, NT, Austrália, e entre janeiro e fevereiro de 2010, em Uberlândia, MG, Brasil. Nós estabelecemos três grids em cada país, onde nós bloqueamos as espécies dominantes. Os grids eram compostos de 100 iscas espalhadas em 10 linhas de 10 iscas, sempre espaçadas em 3m. As iscas foram feitas de ¼ de papel branco com 30g de sardinha depositada sobre ela. O experimento foi divido em três partes de três dias cada um. A primeira parte foi chamada antes do bloqueio , em que as formigas foram coletadas sem interferência prévia. Na segunda parte, durante o bloqueio , os ninhos das formigas dominantes foram bloqueados com bacias plásticas. Finalmente, depois do bloqueio , quando os ninhos foram desbloqueados. Depois de uma hora da instalação das iscas, nós coletávamos as formigas e anotávamos a sua abundância. Durante o bloqueio na Austrália, a riqueza e a abundância de formigas cresceram significativamente quando comparadas aos demais tratamentos. Além disso, a composição de espécies de formigas nas iscas mudou durante o bloqueio da espécie dominante. No Brasil, houve uma queda desses valores durante e depois do bloqueio, provavelmente devido a uma espécie subdominante (Cephalotes pusillus), que aumentou em abundância e frequência e parece ter tido um efeito negativo maior sobre a comunidade de formigas. Algumas espécies foram coletadas apenas quando as espécies dominantes estavam bloqueadas na Austrália. Nossas análises indicam que existem mudanças importantes sobre a diversidade e a composição de espécies com o bloqueio das espécies dominantes. Na Austrália, as espécies dominantes podem regular a diversidade momentânea, enquanto no Brasil elas podem ter um efeito estabilizador. Isso sugere que a competição pode ser um importante processo na estruturação de comunidades de formigas.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-04-27T15:30:31Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1241362 bytes, checksum: 198e776eaf19c371d4d9f0fc64cd05c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T15:30:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1241362 bytes, checksum: 198e776eaf19c371d4d9f0fc64cd05c6 (MD5) Previous issue date: 2016-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O fogo é um importante distúrbio que influencia a distribuição e diversidade de espécies em vários biomas. As florestas tropicais raramente queimam naturalmente, mas atividades humanas como a exploração madeireira e a agricultura fragmentam o hábitat original, aumentando a carga de combustível e, consequentemente, a inflamabilidade e frequência de incêndios em seu sub-bosque. Atualmente as florestas do sul da Amazônia enfrentam mudanças extremas no uso da terra, e encontram-se sob um estado de incêndios recorrentes. Incêndios de sub-bosque degradam severamente a estrutura destas florestas, mas o papel da quantidade de combustível ou da frequência do fogo em suas comunidades faunísticas ainda é pouco conhecido. Nós abordamos experimentalmente como incêndios de sub-bosque afetam comunidades de formigas associadas às florestas do sul amazônico. No primeiro capítulo, investigamos a influência do fogo e da quantidade de combustível (serapilheira) sobre as comunidades de formigas e suas interações com sementes mirmecocóricas. Incêndios únicos e combustível foram aplicadas em parcelas contidas em seis blocos, e as formigas foram amostradas em quatro estratos: subterrâneo, serapilheira, epigéico, e arbóreo. Nós encontramos que táxons altamente especializados são os mais sensíveis a incêndios, mas a composição de espécies permaneceu pouco alterada. O fogo reduziu as taxas de localização e transporte de sementes, o que atribuímos a um maior estresse térmico, mas maiores cargas de combustível não diminuem a diversidade de formigas ou seus serviços ecossistêmicos por um aumento na severidade do fogo. No segundo capítulo nós investigamos o papel de incêndios recorrentes sobre as comunidades de formigas, e avaliamos a medida em que as suas respostas são consistentes com as de árvores. Duas parcelas foram submetidos a incêndios anuais e trienais ao longo de um período de seis anos, enquanto uma parcela permaneceu intacta. A diversidade e a composição de espécies variaram de modo semelhante para árvores e formigas, com efeitos mínimos sobre a riqueza, aumento na equidade e diferente composição de espécies devido ao fogo. Entretanto, o fogo teve um impacto muito mais severo na abundância e biomassa de árvores do que de formigas, refletindo os efeitos diretos do fogo nas primeiras e indireto nas últimas. Concluindo, nós sugerimos atenção particular à prevenção de incêndios recorrentes, afim de se manter a biodiversidade dessas florestas, especialmente considerando-se que as formigas têm um papel bem estabelecido como indicadores de distúrbios em outros grupos da fauna, de modo que esses efeitos negativos provavelmente também ocorrem em outros táxons destas florestas. / Fire is a major disturbance shaping the distribution and diversity of species across several biomes. Tropical forests rarely burn naturally, but human activities such as logging and agriculture fragment the original habitat, increasing fuel loads and consequently the flammability and frequency of understory fires. Southern Amazonian forests are currently facing extremely land-use change, and are under a state of high recurrent burning. Understory fires severely degrade the structure of these forests, but the role of fuel loads or fire frequency on their faunal communities has been little studied. Here we experimentally addressed how understory fires affect shade-adapted ant communities from southern Amazonian forests. In the first chapter we investigated the influence of fire and fuel loads on ant communities and their interactions with myrmecochorous seeds. Single fires and fuel addition were applied to plots in six replicated blocks, and ants were sampled in four strata: subterranean, litter, epigaeic and arboreal. We found that highly specialized taxa are the most sensitive, but species composition remained little altered. Fire reduced rates of seed location and transport, which we attribute to increased thermal stress, although enhanced fuel loads will not decrease ant diversity and ecosystem services through increased fire severity. In the second chapter we investigated the role of recurrent fires on ant communities, and assessed the extent to which their responses are consistent with those of trees. Two plots were subjected to annual and triennial fires over a six-year period, while one plot remained unburnt. Species diversity and composition varied similarly for trees and ants, with minor effects on richness, increased evenness and different species composition due to fire. However, fire had a much more severe impact on abundance and biomass of trees than of ants, reflecting the direct effects of fire on the former and indirect on the latter. In conclusion, we suggest that the prevention of recurrent fires should be of special concern for the maintenance of biodiversity of these forests, particularly considering that ants have a well-established role on indicating disturbances on other faunal groups, so such negative effects likely occur for other taxa from these forests as well.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3635.pdf: 8020167 bytes, checksum: 8359f4a43b9f12af94901bc609b7f92d (MD5) Previous issue date: 2011-01-21 / Financiadora de Estudos e Projetos / PART I: Polymeric nanoparticles and bioassay-guided phytochemical investigation of Trichilia elegans e Trichilia catigua (Meliaceae) for the control of leaf-cutting ants Leaf-cutting ants are known as severe agricultural pests. Several compounds have been proposed for their control such as organophosphorus, pyrethroids and sulfluramid insecticides. However, non-target animals and environmental contamination are common problems and therefore new strategies to control these pests have been requested. In this context, this work involved the bioassay-guided study of T. elegans e T. catigua (Meliaceae) and also the development and characterization of three different nanoparticles, containing either ricinine, xanthyletin or rauianin for the control of leaf-cutting ants. Phytochemical investigations from active extracts and fractions have allowed to isolate 23 compounds (3 new), including sterols, coumarins, phenolic compounds, oxazol derivative, flavonoids and limonoids. The compound 3-(4'-hydroxyphenyl)-2-propenoic acid (4''-carboxyl)-phenyl ester (14), from T. elegans, showed high biologic activity against leaf-cutting ants. Additionally, the limonoid cedrelone, from T. catigua, was active against the symbiotic fungus of leaf-cutting ants (L. Leucoagaricus gongylophorus). The solvent displacement technique adopted here showed to be very efficient for the preparation of nanoparticle formulations containing either xanthyletin or rauianin. In addition, a novel method was developed for the encapsulation of ricinine. These natural insecticides were nanoencapsulated for the first time and the results observed here showed a better activity, more water dispersivity and stabilization of nanoparticles if compared to free compounds. / PARTE I: Nanopartículas poliméricas e estudo fitoquímico biomonitorado de Trichilia elegans e Trichilia catigua (Meliaceae) associados ao controle de formigas cortadeiras. As formigas cortadeiras são conhecidas por serem uma séria praga para a agricultura e vários compostos diferentes têm sido propostos para o controle destas, tais como, organofosforados, piretróides e sulfluramidas. No entanto, problemas com animais não-alvo e contaminações ambientais são extremamente comuns e assim novas estratégias de controle desses insetos se fazem necessárias. Nesse contexto, este trabalho envolveu o estudo biomonitorado de Trichilia elegans e T. catigua (Meliaceae) e também o desenvolvimento e caracterização de nanopartículas poliméricas, contendo ricinina, xantiletina ou rauianina para o controle de formigas cortadeiras. O estudo fitoquímico dos extratos e frações ativas permitiu o isolamento de 23 compostos (3 inéditos), incluindo esteróides, cumarinas, compostos fenólicos, derivado de oxazole, flavonóides e limonóides. O composto 3-(4'-hidroxifenil)-2- propenoato de 4''-carboxilfenil (14), isolado de Trichilia elegans apresentou alta atividade contra formigas cortadeiras. O limonóide cedrelona isolado de T. catigua foi ativo contra fungo simbionte (L. gongylophorus Leucoagaricus) da formiga cortadeira. O método de nanoprecipitação se mostrou eficiente para encapsulção de xantiletina e rauianina. Em adição um método novo, aqui denominado deposição interfacial/deslocamento do solvente, foi desenvolvido visando à encapsulação de ricinina. Estes formicidas naturais foram encapsulados pela primeira vez e os resultados aqui observados demonstraram maior atividade, dispersão em meio aquoso e estabilidade das nanopartículas em comparação aos compostos livres.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:10:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EutaliaENFS_DISSERT.pdf: 2712662 bytes, checksum: 8c38ff6fb5ec0c379f1f2e3b3fe8a0c7 (MD5) Previous issue date: 2009-12-07 / In a hospital environment, these bacteria can be spread by insects such as ants, which are characterized by high adaptability to the urban environment. Staphylococcus is a leading cause of hospital infection. In Europe, Latin America, USA and Canada, the group of coagulase negative staphylococci (CoNS) is the second leading cause of these infections, according to SENTRY (antimicrobial surveillance program- EUA). In this study, we investigated the potential of ants (Hymenoptera: Formicidae) as vehicle mechanics of Staphylococcus bacteria in a public hospital, in Natal-RN. The ants were collected, day and night, from June 2007 to may 2008, in the following sectors: hospitals, laundry, kitchen, blood bank. The ants were identified according to the identification key of Bolton, 1997. For the analysis of staphylococci, the ants were incubated in broth Tryptic Soy Broth (TSB) for 24 hours at 35 ? C and then incubated on Mannitol Salt Agar. The typical colonies of staphylococci incubated for 24 hours at 35 ? C in Tryptic Soy Agar for the characterization tests (Gram stain, catalase, susceptibility to bacitracin and free coagulase). The identification of CoNS was performed through biochemical tests: susceptibility to novobiocin, growth under anaerobic conditions, presence of urease, the ornithine decarboxylation and acid production from the sugars mannose, maltose, trehalose, mannitol and xylose. The antimicrobial susceptibility examined by disk-diffusion technique. The technique of Polymerase Chain Reaction was used to confirm the presence of mecA gene and the ability to produce biofilm was verified by testing in vitro using polystyrene inert surface, in samples of resistant staphylococci. Among 440 ants, 85 (19.1%) were carrying coagulase-negative staphylococci (CoNS) of the species Staphylococcus saprophyticus (17), Staphylococcus epidermidis (15), Staphylococcus xylosus (13), Staphylococcus hominis hominis (10), Staphylococcus lugdunensis (10), Staphylococcus warneri (6), Staphylococcus cohnii urealyticum (5), Staphylococcus haemolyticus (3), Staphylococcus simulans (3), Staphylococcus cohnii cohnii (2), and Staphylococcus capitis (1). No Staphylococcus aureus was found. Among the isolates, 30.58% showed resistance to erythromycin. Two samples of CoNS (2.35%), obtained from the ant Tapinoma melanocephalum collected in the post-surgical female ward, S. Hominis hominis and S. lugdunensis harbored the mecA gene and were resistant to multiple antibiotics, and the specie S. hominis hominis even showed to be a biofilm producer. This study proves that ants act as carriers of multidrug-resistant coagulase-negative Staphylococci and biofilm producers and points to the risk of the spreading of pathogenic microorganisms by this insect in the hospital environment / No ambiente hospitalar, bact?rias podem ser disseminadas por insetos, tais como as formigas, que se destacam pela alta adaptabilidade ao ambiente urbano. As bact?rias do g?nero Staphylococcus s?o uma das principais causas de infec??o hospitalar. Em pa?ses da Europa, Am?rica Latina, Estados Unidos e Canad?, o grupo dos estafilococos coagulase-negativos (ECN) representa a segunda maior causa dessas infec??es, segundo o SENTRY (Programa de vigil?ncia antimicrobiana- EUA). No presente estudo foi analisado o potencial de formigas (Hymenoptera: Formicidae) como ve?culos mec?nicos de bact?rias do g?nero Staphylococcus em um hospital da rede p?blica de sa?de, no munic?pio de Natal-RN. As formigas capturadas em coletas diurnas e noturnas, entre junho de 2007 e maio de 2008, nos seguintes setores: enfermarias, lavanderia, cozinha, banco de sangue. Esses insetos foram identificados segundo a chave de identifica??o de Bolton, 1997. Para a an?lise da presen?a de estafilococos, as formigas foram incubadas em caldo de case?na de soja (TSB) por 24h, a 35?C para posterior semeadura em Agar Manitol Salgado. As col?nias caracter?sticas de estafilococos incubadas por 24h a 35?C, em Tryptic Soy Agar, para testes de caracteriza??o do g?nero (colora??o de Gram, catalase, susceptibilidade ? bacitracina e coagulase livre). A identifica??o dos ECN foi realizada atrav?s das provas bioqu?micas: susceptibilidade ? novobiocina, crescimento em anaerobiose, presen?a de urease, descarboxila??o da ornitina e produ??o de ?cidos a partir dos a??cares manose, maltose, trealose, manitol e xilose. A susceptibilidade aos antimicrobianos analisada atrav?s da t?cnica disco-difus?o. Para confirmar a presen?a do gene mecA foi utilizada a t?cnica da Rea??o em Cadeia da Polimerase e a capacidade de produ??o de biofilme foi verificada atrav?s de ensaio in vitro usando superf?cie inerte de poliestireno, em amostras de estafilococos resistentes. Entre 440 formigas, 85 (19,1%) estavam transportando os ECN das esp?cies Staphylococcus saprophyticus (17), Staphylococcus epidermidis (15), Staphylococcus xylosus (13), Staphylococcus hominis hominis (10), Staphylococcus lugdunensis (10), Staphylococcus warneri (6), Staphylococcus cohnii urealyticum (5), Staphylococcus haemolyticus (3), Staphylococcus simulans (3), Staphylococcus cohnii cohnii (2), e Staphylococcus capitis (1 ). Nenhum Staphylococcus aureus foi encontrado. Entre os isolados, 30,58% apresentaram resist?ncia ? eritromicina. Duas amostras de ECN (2,35%), obtidas a partir da formiga Tapinoma melanocephalum coletadas na enfermaria feminina p?s-cir?rgica, S. hominis hominis e S. lugdunensis albergavam o gene mecA e foram resistentes a m?ltiplos antibi?ticos. Al?m disso, a esp?cie S. hominis hominis ainda mostrou ser um produtor de biofilme. Este estudo demonstra que as formigas podem agir como veiculadoras de ECN multiresistentes aos antimicrobianos e produtores de biofilme, e, ainda, aponta para o risco da dissemina??o de microrganismos patog?nicos por esse inseto no ambiente hospitalar

Orientador: Luiz Carlos Forti / Banca: Juliane Floriano Lopes / Banca: Wesley Augusto Conte Godoy / Resumo: O uso de formigas como bioindicadores constitui-se de uma ferramenta poderosa para avaliação de mudanças na estrutura dos ecossistemas, podendo ser um elo de confiança entre as partes interessadas (governo, mercado e a sociedade civil) no direcionamento de políticas públicas, e em processos de certificação, garantindo um desenvolvimento sustentável. Para validar as formigas como bioindicadores de áreas citrícolas foram amostradas quatro áreas, duas áreas de cultivo convencional e duas áreas de cultivo orgânico, e dois fragmentos florestais próximos a duas das áreas cultivadas, uma orgânica e uma convencional. A amostragem da mirmecofauna foi realizada utilizando-se armadilhas de solo tipo "pitfall traps" e em coletas realizadas na copa das árvores de citros através de guarda-chuva entomológico (batimento). Com os dados obtidos em campo foram calculados índices faunísticos de riqueza de espécies (S), diversidade de Shannon (H), diversidade de Simpson (1-D) e equitabilidade (J) para cada área amostrada. As espécies foram ainda classificadas em grupos funcionais e submetidos a análise estatística de similaridade e de variância de Kruskal-Wallis, que quando apresentaram valores significativos (p<O.05), foram pareados dois a dois em teste de Student-Newman-Keuls. Segundo os dados estatísticos obtidos e integrados a análise de grupos funcionais, a área de cultivo orgânico apresentou maior similaridade com seu fragmento florestal quando comparado a similaridade apresentada pela área de cultivo convencional e seu respectivo fragmento florestal. Ponderando as relações de dominância e os dados estatísticos obtidos em análises entre os grupos funcionais as áreas de cultivo orgânico apresentam melhor qualidade ambiental quando comparadas as áreas de cultivo convencional / Abstract: The use of ants as bioindicators consist in a powerful tool for evaluation of changes in the structure of ecosystems, being able to be a reliable link among stakeholders (government, market and the civil society) aiming public politics and certification's processes, guaranteeing a sustainable development. To validate ants as bioindicators of citrus orchards, four agricultural areas were sampled, two of them are organic and the other two, are conventional areas. Two forest fragments, next to both cultivated areas, one organic and one conventional, were also sampled. Two methods were used to collect the ants, on soil surface using pitfall traps, and collects on canopies' citrus trees using entomological umbrella. With the data obtained in field the following indexes were calculated: Species richness (S), Shannon diversity (H), Simpson diversity (1-D) and equitability (J) for each sampled area. All the collected species were classified by functional groups and submitted to similarity's analyses, and variance of Kruskal-Wallis, that when showed significant values (p<O.05) were submitted to pairwise test of Student-Newman-Keuls. According to statistical data and the functional group analyses, the organic culture showed a greater similarity with its forest fragment when compared to similarity showed between the conventional culture and its own forest fragment. Considering the statistical data and dominance between the ant's functional groups, organic cultures showed better environmental quality when compared to conventional cultures / Mestre