Orientadora : Profª Joana Léa Meira Silveira / Co-orientador : Prof. Rilton Alves de Freitas / Co-orientadora : Drª Heidegrid Koop / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências : Bioquímica. Defesa: Curitiba, 10/03/2014 / Inclui referências / Resumo: A interação binária entre xantana e galactomananas de guapuruvu [G - relação manose:galactose (Man:Gal) 2,5:1] e bracatinga (B - Man:Gal 1,1:1) vem sendo bastante estudada. O mecanismo de interação entre esses polissacarídeos envolve a ligação de hidrogênio formada entre o oxigênio do hemiacetal da manose interna do trissacarídeo de xantana, com o hidrogênio da hidroxila ligada a C-2 da manose livre da cadeia principal da galactomanana, entretanto, pouco se sabe sobre a influência dos contraíons nesta interação, visto que os estudos realizados até hoje utilizam a xantana em seu estado sódico. A xantana pode assumir duas conformações estruturais de acordo com sua composição iônica, sendo hélice simples e hélice dupla (sódica). O presente trabalho possui duas frentes, sendo a primeira delas a purificação da xantana através de um protocolo envolvendo autoclave e diálises exaustivas contra água ultra pura (tipo I), visando obter xantana em hélice simples, e a segunda avaliar, utilizando técnicas reológicas, a interação com as galactomananas B e G em água e adicionando sal à solução. Foi observado o comportamento da xantana em hélice simples pela metodologia em tempo real de mistura automática contínua acoplada a detectores de espalhamento de luz laser, índice de refração e viscosimétrico, e pôde-se concluir que mesmo após a redisponibilização de NaCl, a molécula de xantana purificada não torna a formar hélice dupla. Quanto a interação binária entre os polissacarídeos, concluo-se que a xantana em hélice simples não é capaz de interagir tão fortemente com as galactomananas a ponto de formar um gel forte, como acontece com a xantana em hélice dupla quando misturada com galactomananas. Palavras chave: Xantana, Galactomanana, Influência iônica, conformação macromolecular, interação sinérgica. / Abstract: The binary interaction between xanthan and galactomannans from guapuruvu [G - mannose:galactose ratio (Man:Gal ) 2.5:1 ] and bracatinga (B - Man:Gal 1.1:1 ) has been extensively studied. The mechanism of interaction between these polysaccharides involves the hydrogen bond formed between the hemiacetal oxygen in the internal mannose unit of the trisaccharide portion of xanthan with the hydroxyl hydrogen attached to C-2 of the free mannose main chain of galactomannan. However, little is known about the influence of the counterions in this interaction, as most studies conducted to the present time use xanthan in its sodium state. Xanthan can take two structural conformations according to their ionic composition: single stranded and double stranded (sodium). This study has two fronts, the first one being the purification of xanthan by a protocol involving autoclaving and exhaustive dialysis against Type I-ultra pure water to obtain single stranded xanthan, and the second part, using rheological techniques to evaluate xanthan interaction with galactomannans (B and G) in water and saline solutions. It was observed that the behavior of single stranded xanthan by using real-time automatic continuous mixing coupled to laser light scattering, refractive index and viscometric detectors, and concluded that even after adding NaCl, purified xanthan molecules cannot form double helix structures. Regarding the binary interaction between both polysaccharides, we concluded that single stranded xanthan is not able to make strong interactions with galactomannans, so as to form a strong gel, as double helix xanthan is. Key words: Xanthan, Galactomannan, Ionic influence, macromolecular conformation, sinergic interaction.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-27T16:34:05Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1698837 bytes, checksum: cfcce9ba9a7bb985d6bb8941df59fe71 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T16:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1698837 bytes, checksum: cfcce9ba9a7bb985d6bb8941df59fe71 (MD5) Previous issue date: 2016-11-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A germinação é um processo fisiológico que se inicia pela hidratação. O transporte de água nas membranas biológicas é realizado por canais específicos conhecidos como aquaporinas. Assim, estas proteínas apresentam um importante papel na regulação do processo de embebição das sementes. Inúmeros estudos têm utilizado o cloreto de mercúrio (HgCl2) para oxidar tióis nas aquaporinas inibindo o transporte de água durante a germinação. Por outro lado, por ser um metal pesado, o Hg pode induzir o estresse oxidativo interferindo na germinação. Assim o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do HgCl2 na atividade das aquaporinas e no metabolismo de eixos embrionários de S. parahyba durante o processo germinativo. Avaliou-se a embebição, a expansão em comprimento, a atividade das enzimas PME e PG, a mobilização das reservas (carboidratos solúveis, lipídeos e proteínas), a produção de espécies reativas de oxigênio (O2•- e H2O2), a atividade do sistema antioxidante enzimático (SOD, CAT e POX), a integridade da membrana plasmática (produção de MDA e condutividade elétrica) e de ácidos nucleicos (DNA). De modo geral, os eixos embebidos em HgCl2 apresentaram reduções no ganho de massa, no comprimento, no consumo de reservas, na atividade das enzimas PME, PG, SOD, CAT e POX, na produção de O2•-, H2O2 e de MDA, na condutividade elétrica e ausência de degradação de DNA durante o período de embebição. A aplicação do DTT reverteu a ação inibitório do mercúrio. Tais resultados indicam que HgCl2 inibiu a atividade metabólica de maneira reversível nos eixos embrionários de S. parahyba. / Germination is a physiological process that begins by the hydration. Specific cell membrane channels known as aquaporins are the responsible for water cell uptake. These proteins have an important role in regulating the imbibition of the seeds. The action of mercuric chloride (HgCl2) oxidizing thiols in inhibiting aquaporin water transport during germination have been presented on may studies. Moreover, as a heavy metal, Hg can induce oxidative stress in interfering germination. This study aimed to evaluate the effect of HgCl2 on the activity of aquaporins and metabolism of S. parahyba embryonic axes during the germination process. Was evaluated the imbibition, the expansion in length, activity of enzymes PME and PG, mobilization of reserves (soluble carbohydrates, lipids and proteins), production of reactive oxygen species (O2•- and H2O2), activity of enzymatic antioxidant system (SOD, CAT and POX), integrity of the plasma membrane (MDA production and electrical conductivity) and nucleic acids (DNA). In general, the axes embedded in HgCl2 showed reductions in the mass, length, mobilization of reserves, the enzyme activity PME, PG, SOD, CAT and POX, the production of O2 •-, H2O2 and MDA, the electrical conductivity and lack DNA degradation during imbibition period. The implementation of DTT reversed the inhibitory action of mercury. These results indicate that HgCl2 reversibly inhibited metabolic activity in embryonic axes of S. parahyba.

Submitted by Fred Willians Calonego null (fwcalonego@ig.com.br) on 2017-12-20T15:47:02Z No. of bitstreams: 1 Calonego FW_Doutorado 2017.pdf: 5105344 bytes, checksum: b332f3457105ae9be3d54a958181484a (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2017-12-20T16:13:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 calonego_fw_dr_bot.pdf: 5105344 bytes, checksum: b332f3457105ae9be3d54a958181484a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-20T16:13:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 calonego_fw_dr_bot.pdf: 5105344 bytes, checksum: b332f3457105ae9be3d54a958181484a (MD5) Previous issue date: 2017-11-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / No Brasil, a espécie pioneira Schizolobium parahyba (Vell.) Blake, conhecida como Guapuruvu, tem potencial para os projetos de restauração ecológica da Floresta Atlântica, e quando atingem cerca de 15 anos podem ser retiradas mediante plano de manejo. Entretanto, uma característica indesejável da sua madeira é a presença acentuada de lenho juvenil e uma das suas limitações é a baixa durabilidade natural. Uma forma de minimizar este problema é a modificação térmica logo após a sua secagem. Porém, esses tratamentos provocam mudanças na cor da madeira. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar o efeito do tratamento de modificação térmica nas propriedades físicas, químicas e colorimétricas e na resistência dos lenhos juvenil e adulto de S. parahyba aos organismos xilófagos e ao intemperismo. Para tanto, foram usadas tábuas provenientes de toras de Guapuruvu, com cerca de 15 anos de idade, retiradas de uma área de recuperação florestal da Faculdade de Ciências Agronômicas, da UNESP, de Botucatu-SP. Cada tábua foi seccionada de modo a fornecer peças controle e outras destinadas para os tratamentos de modificação térmica, com temperaturas finais de 180ºC, 200ºC e 220ºC. Corpos de prova foram retirados para a caracterização tecnológica dos lenhos juvenil e adulto através dos ensaios de propriedades físicas, químicas, de caracterização colorimétrica da madeira e de resistências aos fungos de podridão parda Gloeophyllum trabeum e de podridão branca Pycnoporus sanguineus, ao cupim de madeira seca Cryptotermes brevis e ao intemperismo. Os resultados mostraram que: (1) o aumento da temperatura de modificação térmica promove decréscimos significativos de até 9,1% na massa específica aparente a 21ºC e 65% de umidade relativa da madeira de S. parahyba, e reduz em até 51,1% e 54,1% os seus respectivos teores de umidade de equilíbrio e inchamento volumétrico; (2) a massa específica básica e os coeficientes de retratibilidades não variam com os tratamentos térmicos e não são indicados para avaliar a qualidade da madeira modificada termicamente; (3) a modificação térmica provoca reduções significativas de até 25,0% nos teores de holocelulose e um aumento proporcional de até 41,7% e 286,5% nos respectivos teores de lignina e de extrativos totais da madeira; (4) a cor da madeira sem tratamento é classificada como branco amarelada, pois apresenta alta claridade (L* de 80,41 a 80,85) e presença marcante do pigmento amarelo (b* de 19,06 a 20,07), e o tratamento térmico provoca o seu escurecimento e avermelhamento; (5) a madeira sem tratamento é classificada como não resistente ao cupim de madeira seca e ao fungo de podridão parda, e, de resistência moderada ao fungo de podridão branca, sendo que os tratamentos térmicos provocam reduções significativas de até 90,6% nas perdas de massa provocadas pelos fungos apodrecedores e não mudam a classe de resistência da madeira aos cupins; e (6) a madeira sem tratamento ficou mais escurecida, avermelhada e amarelada após o intemperismo, e o tratamento térmico aumenta a sua resistência aos agentes abióticos. Pode-se concluir que a modificação térmica possui um grande potencial para melhorar a estabilidade dimensional e a resistência natural da madeira de S. parahyba aos fungos apodrecedores e ao intemperismo, embora, modifique a sua cor e não altera a sua classe de resistência aos cupins. / In Brazil, the pioneer plant species Schizolobium parahyba (Vell.) Blake, known as Guapuruvu, has potential for ecological restoration projects in the Atlantic Forest, and when they reach about 15 years can be taken by the management plan. However, an undesirable feature of this wood is the pronunced presence of juvenile wood and a limitation is low biological resistance. An attractive way to mitigate this problem is this thermal modification process after its drying. However, these thermal treatments cause changes in color of wood. The aim of this study was to evaluate the effect of thermal modification on physicochemical and colorimetric properties and biological resistance of juvenile and mature woods from S. parahyba to xylophagous organisms and weathering. Boards were taken from a 15-year-old S. parahyba forest recovery area of Agronomy Sciences College from UNESP, located in Botucatu, SP, Brazil. Each board was sawed into smaller pieces measuring 0.60 m in length. One small piece was kept in its original condition (untreated wood), whereas the other pieces were reserved for the thermal treatments at final temperature of 180ºC, 200ºC, and 220ºC. Subsequently, samples were cut from all the boards (untreated and thermally modified woods) to technological characterization for both juvenile and mature wood across to tests of physical and chemical properties, colorimetric characterization of wood, decay resistance at brown-rot fungus Gloeophyllum trabeum and white-rot fungus Pycnoporus sanguineus, biological resistance to térmite dry wood Cryptotermes brevis, and weathering resistance. The results showed that: (1) the increase in the thermal modification temperature causes significant decreases of up to 9,1% in the density at 21ºC and 65% relative humidity of the S. parahyba wood and reduces the equilibrium moisture content and volumetric swellings in up to 51.1% and 54.1%, respectively; (2) the density basic and dimensional change coefficient of wood were not the most suitable for evaluating the quality of thermally modified wood; (3) the thermal modification causes significant decreases of up to 25.0% in the holocelulloses contents, an proportional increase of up to 41.7% e 286.5% in the lignin and extractives contents, respectively; (4) the color of untreated wood can be classified by yellowish white, because presents high brightness (L* of 80.41 to 80.85) and strong presence of yellow pigment (b* of 19.06 to 20.07), and the thermal treatment causes the darkening and reddening of timber; (5) the untreated wood was classified as non-durable to the dry wood termites and brown-rot fungus, and also was classified as moderate resistance to the white-rot fungus, whereas the thermal modification promotes significant reductions of up to 90.6% in the weight losses caused by rot fungi and do not change the damage caused by termites in wood; and (6) the untreated wood showed darkening, a reddish behavior and a yellowish behavior after weathering tests, and the thermal modification causes significant decreases in the weathering of wood. We concluded that the thermal modification has a great potential to improve the dimensional stability and the natural resistance of S. parahyba wood to decay fungi and weathering, although it modifies the color of wood and does not change its resistance class to the termite.