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Dihydrogen driven cofactor recycling for use in bio-catalysed asymmetric organic synthesis

Lonsdale, Thomas January 2017 (has links)
Asymmetric reductions are used to produce chiral molecules, which are important precursors for the pharmaceutical industry. Bio catalytic reductions often display high enantioselectivity without the cost and toxicity associated with metal catalysis. However, unlike metal catalysts which use H<sub>2</sub> directly, many useful redox-enzymes require the hydride donor NADH. NADH is expensive; therefore for a bio-catalytic process to be viable it must be recycled, usually by using a sacrificial carbon based substrate, generating super-stoichiometric amounts of waste. Two different methods for H<sub>2</sub>-driven NADH recycling are explored in this project: using soluble hydrogenases (SH) and, carbon particles modified with a hydrogenase and an NAD<sup>+</sup>-reductase moiety. The conductive carbon particles allow electrons from H<sub>2</sub>-oxidation to be channelled from the hydrogenase to the NAD<sup>+</sup> reductase for reduction of NAD<sup>+</sup>. This project focuses on four main areas. The first looks at using the enzyme-modified particles for the production of high value chiral amines. A yield of &GT;98% was achieved using the enzyme-modified particles with an L alanine dehydrogenase for H<sub>2</sub> driven conversion of pyruvate to L-alanine. Moreover, a faster rate of reaction was demonstrated with the L-alanine dehydrogenase immobilised on particles versus with the L-alanine dehydrogenase in solution. The second section focuses on elevated temperature NADH recycling: an SH and an NAD<sup>+</sup>-reductase from a thermophilic organism were characterised. The NAD+-reductase was subsequently used as part of a system for recycling NADH at &GT;35 &deg;C. When demonstrated in combination with an enoate-reductase a 62 % yield was obtained for the reduction of 2 methyl 2 cyclopentenone. In the third strand SHs and enzyme-modified particles were investigated as recycling systems for NADH analogues. In summary, this thesis expands the scope for application of H<sub>2</sub>-driven biocatalytic reduction reactions.
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Sir Herbert Butterfield, Arnold J. Toynbee and Martin Wight and the crisis of international politics : a study in international thought

Hall, Christopher I. January 2003 (has links)
This thesis examines the international thought of Sir Herbert Butterfield, Arnold J. Toynbee and Martin Wight, commonly portrayed in International Relations as 'realist', 'revolutionist' and 'rationalist' thinkers respectively. Their thought is reconsidered in terms of what they each perceived to be a crisis in the international realm. This perception, it is argued, shaped their distinctive understandings of the contemporary and future state of international relations. In contrast to many of their peers, Butterfield, Toynbee and Wight turned to religion and to history to aid their comprehension of the challenges that international crisis posed, and to help them form and articulate their desired practical responses. This thesis explores in detail both the religious beliefs of each man and their understandings of the nature of the past and historical knowledge, seeking to offer a view of the foundations of their international thought. In the second half, their diagnoses of international crisis are explored, and the responses they put forward to ameliorate it. It is argued that Butterfield, Toynbee and Wight are best not understood as 'realist', 'revolutionist' and 'rationalist', and it is asserted that such categories, far from aiding our understanding of the history of international thought, serve to obscure the nature of each man's work in the field.
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Projeto de controladores baseado em dados : convergência dos métodos iterativos

Eckhard, Diego January 2008 (has links)
O projeto de controladores baseado em dados consiste no ajuste dos parâmetros do controlador diretamente das bateladas de dados do processo, sem a necessidade de um modelo. O ajuste é feito resolvendo um problema de otimização, onde procura-se o argumento que minimize uma determinada função custo. Para resolver o problema de otimização são utilizados nesses métodos o algoritmo do gradiente, o algoritmo de Newton e variações destes. O algoritmo do gradiente apenas necessita informação do gradiente da função custo enquanto que os outros utilizam mais informações como a hessiana. Para obter estas últimas informações são utilizados experimentos mais longos e mais complexos, o que torna a aplicação mais complicada. Nesta linha o algoritmo do gradiente se apresenta como a melhor alternativa, por este motivo foi escolhido como foco deste trabalho. A convergência do algoritmo do gradiente para o mínimo global da função custo, no contexto de projeto de controladores, não é encontrada na bibliografia, decidiu-se portanto estudá-la. Essa convergência depende das condições iniciais do algoritmo e do tamanho do passo de iteração utilizado. É mostrado que as condições iniciais precisam estar dentro de uma certa região de atração. Formas de aumentar esta região de atração são tratadas na metodologia chamada Shaping da Função Custo. A principal contribuição deste trabalho é apresentar um método eficiente para a escolha do tamanho do passo de iteração que garante a convergência para o mínimo global da função custo. Algumas informações do processo são necessárias para o cálculo do tamanho do passo de iteração, também são apresentadas maneiras de obter estimativas para estas informações. Simulações e experimentos demonstram o funcionamento dos métodos. / Data-based control design methods consist of adjusting the parameters of the controller directly from batches of input-output data of the process; no process model is used. The adjustment is done by solving an optimization problem, which searches the argument that minimizes a specific cost function. Iterative algorithms based on the gradient are applied to solve the optimization problem, like the steepest descent algorithm, Newton algorithm and some variations. The only information utilized for the steepest descent algorithm is the gradient of the cost function, while the others need more information like the hessian. Longer and more complex experiments are used to obtain more informations, that turns the application more complicated. For this reason, the steepest descent method was chosen to be studied in this work. The convergence of the steepest descent algorithm to the global minimum is not fully studied in the literature. This convergence depends on the initial conditions of the algorithm and on the step size. The initial conditions must be inside a specific domain of attraction, and how to enlarge this domain is treated by the methodology Cost Function Shaping. The main contribution of this work is a method to compute efficiently the step size, to ensure convergence to the global minimum. Some informations about the process are utilized, and this work presents how to estimate these informations. Simulations and experiments demonstrate how the methods work.
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Síntese de controladores H2 e H [símbolo infinito] para sistemas sujeitos a incertezas e/ou restrições no domínio do tempo / Cristiane Garbin Langner ; orientador, Humberto Xavier de Araújo

Langner, Cristiane Garbin January 2004 (has links)
Dissertação (mestrado) - Pontíficia Universidade Católica do Paraná, 2004 / Inclui bibliografia / Este trabalho trata da síntese de controladores robustos 2 H e ¥ H para sistemas lineares contínuos, com incertezas paramétricas e/ou sujeitos a restrições no estado, no controle e na saída. Primeiramente, os problemas de otimização 2 H e ¥ H via realimen / This work deals with the robust control 2 H and ¥ H design for continuous-time linear systems subject to parameter uncertainty and/or state, control and output constraints. In the first part, optimization 2 H and ¥ H problems by dynamic output feedback ar
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O papel dos receptores histaminérgicos (H1 e H2) na região CA1 do hipocampo na reconsolidação da memória discriminativa em ratos

Queiróz, Ariley da Silva January 2017 (has links)
O sistema histaminérgico no sistema nervoso central (SNC) apresenta funções que modulam o aprendizado e consolidam a memória. O objetivo foi estudar o efeito da histamina através dos receptores histaminérgico (H1 e H2) na reconsolidação da memória discriminativa na região CA1 do hipocampo de ratos. Foram utilizados 153 ratos Wistar submetidos à cirurgia exterotáxica para implantação de cânulas guia na região CA1 do hipocampo. Os animais foram habituados por quatro dias consecutivos no campo aberto durante 20 minutos. Na sessão de treino os ratos foram expostos a dois diferentes objetos (A e B) por 5 min. Após 24h (reativação), um dos objetos foi trocado para um novo (objeto C), e os ratos foram reexpostos no campo aberto por 5 min. Imediatamente após, os animais receberam infusões bilaterais intra-CA1 dos agonistas/antagonistas histaminérgicos. O teste da reconsolidação da memória discriminativa foi realizado na tarefa de reconhecimento de objetos (RO). Os dados foram expressos pela média ± erro padrão da média para o teste de t-student para p<0,05 de significância. Foi realizado 3 dias, 7 dias ou 10 dias após a sessão de reativação. Resultados:Nossos dados mostraram que 3 dias após a infusão tanto os grupos salina (56.69 ± 4,651) quanto o grupo histamina (61.10 ± 4,712) exploraram mais o objeto novo (D) em relação ao objeto familiar. Em 7 dias após a reativação os animais tratados com histamina (55.96 ±7,022) exploraram mais o objeto (D) em relação ao objeto familiar, comparados aos salina (39.40 ± 4,845) p< 0,01. No teste do dia 10 não houve mais diferença estatística entre os grupos p>0.05. O SKF 91488 mostrou que o aumento da histamina endógena induz a melhora a memória discriminativa quando testados 7 dias (57.60 ± 5.210) comparado ao salina (48.09 ± 7.582) para p<0,001. O agonista H2 Dimaprit (56.14 ± 7.425) também melhorou a memória discriminativa comparado à salina (49.04 ± 9, 309) p < 0,05. O mesmo não ocorreu com o agonista H1 Piridiletiletanolamina (52.93 ± 8.946) e o grupo salina (49.04 ± 9,309). Nas coinfusões os antagonistas e histamina, os animais que receberam Pirilamina + histamina (56.41 ± 6.694) e histamina (60.04 ± 10.16) obtiveram uma taxa exploratória maior do objeto novo comparado a os animais que receberam Ranitidina + histamina (51.06 ±7.238) e o salina (47.04 ± 4.718) que tiveram a memória bloqueada com significância de p<0.05. As doses utilizadas nas infusões intra- CA1 bilaterais foram de (1μl) de salina, Histamina 10mM/μl, SKF 91488 50mM/μl, os agonistas Piridiletiletanolamina (PEA) e Dimaprit nas doses de 10mM/μl e os antagonistas Pirilamina e Ranitidina nas doses de 50mM/μl. De acordo com os dados obtidos neste estudo pode-se concluir que a histamina infundida na região CA1 do hipocampo dorsal de ratos imediatamente após a reativação melhora a memória discriminativa na tarefa de RO via receptor do tipo H2. / The histaminergic system in the central nervous system is involved in the regulation of learning and memory. Therefore, the aim of this study was to investigate the effects of histamine through histaminergic receptors activation (H1,H2) in discriminative memory reconsolidation in rat hippocampal region CA1. Wistar male rats (n= 154) were used to investigate whether histamine itself or receptor-selective histamine agonist and antagonist given into the CA1 region of this hippocampus immediately post-reactivation can affect the object recognition test (RO) performance. Our results showed an improve in RO test performance seven days after memory reactivation caused by histamine and SKF-98144 infusion. The same test ten days after memory reactivation not show difference between saline and histamine group. H1 agonist did not improve discriminative memory in RO. The enhancing effect of histamine was blocked by the H2 receptor antagonist, ranitidine, but not by the H1 receptor antagonist, pyrilamine. The present results suggest that histamine infusion in rat hippocampal region CA1 post-activation improves discriminative memory in RO trough H2 receptor.
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Projeto de controladores baseado em dados : convergência dos métodos iterativos

Eckhard, Diego January 2008 (has links)
O projeto de controladores baseado em dados consiste no ajuste dos parâmetros do controlador diretamente das bateladas de dados do processo, sem a necessidade de um modelo. O ajuste é feito resolvendo um problema de otimização, onde procura-se o argumento que minimize uma determinada função custo. Para resolver o problema de otimização são utilizados nesses métodos o algoritmo do gradiente, o algoritmo de Newton e variações destes. O algoritmo do gradiente apenas necessita informação do gradiente da função custo enquanto que os outros utilizam mais informações como a hessiana. Para obter estas últimas informações são utilizados experimentos mais longos e mais complexos, o que torna a aplicação mais complicada. Nesta linha o algoritmo do gradiente se apresenta como a melhor alternativa, por este motivo foi escolhido como foco deste trabalho. A convergência do algoritmo do gradiente para o mínimo global da função custo, no contexto de projeto de controladores, não é encontrada na bibliografia, decidiu-se portanto estudá-la. Essa convergência depende das condições iniciais do algoritmo e do tamanho do passo de iteração utilizado. É mostrado que as condições iniciais precisam estar dentro de uma certa região de atração. Formas de aumentar esta região de atração são tratadas na metodologia chamada Shaping da Função Custo. A principal contribuição deste trabalho é apresentar um método eficiente para a escolha do tamanho do passo de iteração que garante a convergência para o mínimo global da função custo. Algumas informações do processo são necessárias para o cálculo do tamanho do passo de iteração, também são apresentadas maneiras de obter estimativas para estas informações. Simulações e experimentos demonstram o funcionamento dos métodos. / Data-based control design methods consist of adjusting the parameters of the controller directly from batches of input-output data of the process; no process model is used. The adjustment is done by solving an optimization problem, which searches the argument that minimizes a specific cost function. Iterative algorithms based on the gradient are applied to solve the optimization problem, like the steepest descent algorithm, Newton algorithm and some variations. The only information utilized for the steepest descent algorithm is the gradient of the cost function, while the others need more information like the hessian. Longer and more complex experiments are used to obtain more informations, that turns the application more complicated. For this reason, the steepest descent method was chosen to be studied in this work. The convergence of the steepest descent algorithm to the global minimum is not fully studied in the literature. This convergence depends on the initial conditions of the algorithm and on the step size. The initial conditions must be inside a specific domain of attraction, and how to enlarge this domain is treated by the methodology Cost Function Shaping. The main contribution of this work is a method to compute efficiently the step size, to ensure convergence to the global minimum. Some informations about the process are utilized, and this work presents how to estimate these informations. Simulations and experiments demonstrate how the methods work.
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O papel dos receptores histaminérgicos (H1 e H2) na região CA1 do hipocampo na reconsolidação da memória discriminativa em ratos

Queiróz, Ariley da Silva January 2017 (has links)
O sistema histaminérgico no sistema nervoso central (SNC) apresenta funções que modulam o aprendizado e consolidam a memória. O objetivo foi estudar o efeito da histamina através dos receptores histaminérgico (H1 e H2) na reconsolidação da memória discriminativa na região CA1 do hipocampo de ratos. Foram utilizados 153 ratos Wistar submetidos à cirurgia exterotáxica para implantação de cânulas guia na região CA1 do hipocampo. Os animais foram habituados por quatro dias consecutivos no campo aberto durante 20 minutos. Na sessão de treino os ratos foram expostos a dois diferentes objetos (A e B) por 5 min. Após 24h (reativação), um dos objetos foi trocado para um novo (objeto C), e os ratos foram reexpostos no campo aberto por 5 min. Imediatamente após, os animais receberam infusões bilaterais intra-CA1 dos agonistas/antagonistas histaminérgicos. O teste da reconsolidação da memória discriminativa foi realizado na tarefa de reconhecimento de objetos (RO). Os dados foram expressos pela média ± erro padrão da média para o teste de t-student para p<0,05 de significância. Foi realizado 3 dias, 7 dias ou 10 dias após a sessão de reativação. Resultados:Nossos dados mostraram que 3 dias após a infusão tanto os grupos salina (56.69 ± 4,651) quanto o grupo histamina (61.10 ± 4,712) exploraram mais o objeto novo (D) em relação ao objeto familiar. Em 7 dias após a reativação os animais tratados com histamina (55.96 ±7,022) exploraram mais o objeto (D) em relação ao objeto familiar, comparados aos salina (39.40 ± 4,845) p< 0,01. No teste do dia 10 não houve mais diferença estatística entre os grupos p>0.05. O SKF 91488 mostrou que o aumento da histamina endógena induz a melhora a memória discriminativa quando testados 7 dias (57.60 ± 5.210) comparado ao salina (48.09 ± 7.582) para p<0,001. O agonista H2 Dimaprit (56.14 ± 7.425) também melhorou a memória discriminativa comparado à salina (49.04 ± 9, 309) p < 0,05. O mesmo não ocorreu com o agonista H1 Piridiletiletanolamina (52.93 ± 8.946) e o grupo salina (49.04 ± 9,309). Nas coinfusões os antagonistas e histamina, os animais que receberam Pirilamina + histamina (56.41 ± 6.694) e histamina (60.04 ± 10.16) obtiveram uma taxa exploratória maior do objeto novo comparado a os animais que receberam Ranitidina + histamina (51.06 ±7.238) e o salina (47.04 ± 4.718) que tiveram a memória bloqueada com significância de p<0.05. As doses utilizadas nas infusões intra- CA1 bilaterais foram de (1μl) de salina, Histamina 10mM/μl, SKF 91488 50mM/μl, os agonistas Piridiletiletanolamina (PEA) e Dimaprit nas doses de 10mM/μl e os antagonistas Pirilamina e Ranitidina nas doses de 50mM/μl. De acordo com os dados obtidos neste estudo pode-se concluir que a histamina infundida na região CA1 do hipocampo dorsal de ratos imediatamente após a reativação melhora a memória discriminativa na tarefa de RO via receptor do tipo H2. / The histaminergic system in the central nervous system is involved in the regulation of learning and memory. Therefore, the aim of this study was to investigate the effects of histamine through histaminergic receptors activation (H1,H2) in discriminative memory reconsolidation in rat hippocampal region CA1. Wistar male rats (n= 154) were used to investigate whether histamine itself or receptor-selective histamine agonist and antagonist given into the CA1 region of this hippocampus immediately post-reactivation can affect the object recognition test (RO) performance. Our results showed an improve in RO test performance seven days after memory reactivation caused by histamine and SKF-98144 infusion. The same test ten days after memory reactivation not show difference between saline and histamine group. H1 agonist did not improve discriminative memory in RO. The enhancing effect of histamine was blocked by the H2 receptor antagonist, ranitidine, but not by the H1 receptor antagonist, pyrilamine. The present results suggest that histamine infusion in rat hippocampal region CA1 post-activation improves discriminative memory in RO trough H2 receptor.
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Modeling, construction and control of a self-balancing unicycle. / Modelagem, desenvolvimento e controle de um monociclo auto equilibrado.

Gabriel Pereira das Neves 18 August 2017 (has links)
In this work, a unicycle system with reaction wheel is presented, considering the construction, the modeling, the design and test of the controllers. Firstly, a mechanical model considering a tridimensional computer aided design (3D CAD) is built in order to assist the construction and, after that, the modeling using the Lagrange method. In this work, linear controllers are designed and, therefore, the linearization of the system is done by the Jacobian, that is, assuming small variations around the equilibrium point. In this situation, there is no coupling between the pitch and the roll angles, thus resembling two inverted pendulums. The prototype is constructed by attaching the electronic components, the battery, the wheels and the motors to a body, to make it fully autonomous. The positioning of the parts has to balanced in order to maintain the position of the center of mass along the vertical and horizontal axis of symmetry. Then, a linear control project is done to stabilize the plant using two techniques that are validated considering simulations of the nonlinear coupled system. Then, the techniques were tested in the built prototype. The first one consists of the optimal LQR control that, although it worked, presented some problems due to parametric uncertainties. Therefore, the H2 control is used via LMI in such a way that the project becomes similar to the LQR, but in this way it is possible to insert parametric uncertainties and find a controller with some degree of robustness to them. / Neste trabalho, é apresentado um sistema de um monociclo com roda de reação, mostrando desde a construção, passando pela modelagem até o projeto e teste dos controladores. Primeiramente, é feito o projeto mecânico por meio de um desenho assistido por computador tridimensional (3D CAD), para auxiliar a construção e, em seguida, a modelagem por meio do método de Lagrange. Naturalmente, o sistema é não linear e os ângulos de arfagem e rolamento são acoplados. Neste trabalho, controladores lineares são projetados e, portanto, a linearização do sistema é feita pelo Jacobiano, ou seja, assumindo pequenas variações em torno do ponto de equilíbrio. Nesta situação, o modelo desacopla os ângulos de arfagem e rolamento. O protótipo é construído fixando os componentes eletrônicos, a bateria, as rodas e os motores a um corpo, de forma a ser totalmente autônomo. O posicionamento das peças precisa ser equilibrado, de forma a manter a posição do centro de massa ao longo dos eixos de simetria vertical e horizontal. Em seguida, é feito um projeto de controle linear para estabilização da planta usando duas técnicas que são validadas via simulações do sistema não linear acoplado. Depois, as técnicas são testadas no protótipo construído. A primeira consiste do controle ótimo LQR que, apesar de ter funcionado, apresentou alguns problemas devidos a incertezas paramétricas. Logo, é usado o controle H2 via LMI, de tal forma que o projeto equivalha ao LQR, mas desta forma é possível inserir incertezas paramétricas e achar um controlador com algum grau de robustez a elas.
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Projeto de controladores baseado em dados : convergência dos métodos iterativos

Eckhard, Diego January 2008 (has links)
O projeto de controladores baseado em dados consiste no ajuste dos parâmetros do controlador diretamente das bateladas de dados do processo, sem a necessidade de um modelo. O ajuste é feito resolvendo um problema de otimização, onde procura-se o argumento que minimize uma determinada função custo. Para resolver o problema de otimização são utilizados nesses métodos o algoritmo do gradiente, o algoritmo de Newton e variações destes. O algoritmo do gradiente apenas necessita informação do gradiente da função custo enquanto que os outros utilizam mais informações como a hessiana. Para obter estas últimas informações são utilizados experimentos mais longos e mais complexos, o que torna a aplicação mais complicada. Nesta linha o algoritmo do gradiente se apresenta como a melhor alternativa, por este motivo foi escolhido como foco deste trabalho. A convergência do algoritmo do gradiente para o mínimo global da função custo, no contexto de projeto de controladores, não é encontrada na bibliografia, decidiu-se portanto estudá-la. Essa convergência depende das condições iniciais do algoritmo e do tamanho do passo de iteração utilizado. É mostrado que as condições iniciais precisam estar dentro de uma certa região de atração. Formas de aumentar esta região de atração são tratadas na metodologia chamada Shaping da Função Custo. A principal contribuição deste trabalho é apresentar um método eficiente para a escolha do tamanho do passo de iteração que garante a convergência para o mínimo global da função custo. Algumas informações do processo são necessárias para o cálculo do tamanho do passo de iteração, também são apresentadas maneiras de obter estimativas para estas informações. Simulações e experimentos demonstram o funcionamento dos métodos. / Data-based control design methods consist of adjusting the parameters of the controller directly from batches of input-output data of the process; no process model is used. The adjustment is done by solving an optimization problem, which searches the argument that minimizes a specific cost function. Iterative algorithms based on the gradient are applied to solve the optimization problem, like the steepest descent algorithm, Newton algorithm and some variations. The only information utilized for the steepest descent algorithm is the gradient of the cost function, while the others need more information like the hessian. Longer and more complex experiments are used to obtain more informations, that turns the application more complicated. For this reason, the steepest descent method was chosen to be studied in this work. The convergence of the steepest descent algorithm to the global minimum is not fully studied in the literature. This convergence depends on the initial conditions of the algorithm and on the step size. The initial conditions must be inside a specific domain of attraction, and how to enlarge this domain is treated by the methodology Cost Function Shaping. The main contribution of this work is a method to compute efficiently the step size, to ensure convergence to the global minimum. Some informations about the process are utilized, and this work presents how to estimate these informations. Simulations and experiments demonstrate how the methods work.
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Produção de hidrogênio por fermentação por um novo isolado de Clostridium beijerinckii / \" Hydrogen production by fermentation by a new isolated from Clostridium beijerinckii \"

Bruna Constante Fonseca 18 March 2016 (has links)
O hidrogênio (H2) tem sido considerado uma fonte de energia limpa bastante promissora, pois sua combustão origina apenas moléculas de água, sendo uma alternativa ao uso de combustíveis fósseis. Entretanto, os métodos atuais de produção de H2 demandam matérias-primas finitas e uma grande quantidade de energia, tornando a sua obtenção não sustentável. Mais recentemente, a via fermentativa tem sido considerada para a produção de H2, utilizando como matérias-primas efluentes industriais, materiais lignocelulósicos e biomassa de algas, denominado de bio-hidrogênio de primeira, segunda e terceira geração, respectivamente. Neste trabalho foi isolada uma bactéria anaeróbia a partir de uma cultura mista (lodo) de um sistema de tratamento de vinhaça, após pré-tratamento do lodo a pH 3 por 12 horas. Este microrganismo foi identificado com 99% de similaridade como Clostridium beijerinckii com base na sequência do gene RNAr 16S denominado de C. beijerinckii Br21. A temperatura e o pH mais adequados para o crescimento e produção de H2 por esta cultura foi 35 °C e pH inicial 7,0. A bactéria possui a capacidade de utilizar ampla variedade de fontes de carbono para a produção de H2 por fermentação, especialmente, monossacarídeos resultantes da hidrólise de biomassa de algas, tais como glicose, galactose e manose. Foram realizados ensaios em batelada para a produção de H2 com a bactéria isolada empregando diferentes concentrações de glicose e galactose, visando a sua futura utilização em hidrolisados de alga. Os parâmetros cinéticos dos ensaios de fermentação estimados pelo modelo de Gompertz modificado, como a velocidade máxima de produção (Rm), a quantidade máxima de hidrogênio produzido (Hmáx) e o tempo necessário para o início da produção de hidrogênio (fase lag) para a glicose (15 g/L) foram de: 58,27 mL de H2/h, 57,68 mmol de H2 e 8,29 h, respectivamente. Para a galactose (15 g/L), a Rm, Hmáx e foram de 67,64 mL de H2/h, 47,61 mmol de H2 e 17,22 horas, respectivamente. O principal metabólito detectado ao final dos ensaios de fermentação, foi o ácido butírico, seguido pelo ácido acético e o etanol, tanto para os ensaios com glicose, como com galactose. C. beijerinckii é um candidato bastante promissor para a produção de H2 por fermentação a partir de glicose e galactose e, consequentemente, a partir de biomassa de algas como substratos. / Hydrogen (H2), considered an alternative to fossil fuels, is a promising source of clean energy because its combustion originates water molecules only. However, the current H2 production methods require finite raw materials and a large amount of energy, which makes them unsustainable. The fermentative pathway has been considered for H2 production from renewable raw materials such as industrial wastewater, lignocellulosic materials, and algal biomass, the so-called first, second, and third bio-hydrogen generation, respectively. In this work, after pre-treatment at pH 3 for 12 h, a H2-producing bacterium was isolated from a mixed culture (sludge) collected from an anaerobic bioreactor used to treat sugarcane vinasse. The microorganism was identified as Clostridium beijerinckii based on the sequence of the 16S rRNA gene; it was named C. beijerinckii Br21. The most appropriate temperature and initial pH to achieve H2 production by this strain was 35 °C and 7, respectively. The bacterium was able to use a wide variety of carbon sources, especially the monosaccharides glucose, galactose, and mannose resulting from hydrolysis of algal biomass. Batch assays using different concentrations of glucose and galactose were performed to produce H2. The kinetic parameters of the tests were estimated by the Gompertz modified model. The maximum production rate (Rm), the maximum amount of produced H2 (Hmáx), and the phase lag () for glucose and galactose, both at 15 g/L, were 58.27 and 67.64 mL of H2/h, 57.68 and 47.61 mmol of H2, and 8.29 and 17.22 h, respectively. The main metabolite detected at the end of fermentation tests was butyric acid, followed by acetic acid and ethanol. The results indicated that the new C. beijerinckii isolate is a promising candidate for fermentative H2 production from algal biomass.

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