Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-08-09T22:44:46Z No. of bitstreams: 1 IriaAlmeidaLealBassan_TESE.pdf: 3143028 bytes, checksum: 970a070c1dc06ffd41a2333aff70d989 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-10T22:36:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IriaAlmeidaLealBassan_TESE.pdf: 3143028 bytes, checksum: 970a070c1dc06ffd41a2333aff70d989 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T22:36:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IriaAlmeidaLealBassan_TESE.pdf: 3143028 bytes, checksum: 970a070c1dc06ffd41a2333aff70d989 (MD5) Previous issue date: 2015-11-20 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Os lubrificantes e cortes de destilados m?dios possuem, normalmente, grandes quantidades de n-parafinas que lhes confere valores de pontos de congelamento e de fluidez mais elevados. Nesse sentido, a remo??o de n-parafinas de cadeias longas de ?leos lubrificantes e do diesel ? essencial para se obter um produto com boas propriedades de fluxo a frio. O desenvolvimento de novos catalisadores que apresentem estabilidade t?rmica e atividade catal?tica frente ? rea??o de hidroisomeriza??o ainda ? um desafio. Sendo assim, silicoaluminofosfatos (SAPO) foram sintetizados por diferentes rotas. Utilizou-se, tamb?m, tratamento p?s-s?ntese para obten??o de estruturas h?bridas e realizou-se s?nteses com direcionadores (soft templates e hard templates) de estrutura mesoporosa. Os catalisadores foram impregnados com platina, pelo m?todo de impregna??o ?mida, para posterior avalia??o catal?tica frente ? rea??o de hidroisomeriza??o do n-hexadecano. Al?m dos SAPO, fosfatos de ni?bio (NbP) tamb?m foram impregnados com platina e avaliados na referida rea??o. Ap?s a impregna??o, esses catalisadores foram caracterizados por difra??o de Raios X (DRX), adsor??o de nitrog?nio, espectroscopia no infravermelho com piridina adsorvida (IV-PY), microscopia eletr?nica de varredura (MEV), microscopia eletr?nica de transmiss?o (MET) e resson?ncia magn?tica nuclear do 29Si (29Si-RMN). Os resultados de caracteriza??o por DRX mostraram que foi poss?vel a obten??o de SAPO mesoestruturados. No entanto, para as s?nteses com soft template houve colapso da estrutura ap?s a remo??o dos direcionadores org?nicos. Mesmo assim, esses catalisadores apresentaram atividade catal?tica. Foi poss?vel a obten??o de materiais h?bridos por meio das s?nteses do SAPO-11 realizadas com hard templates e tamb?m por meio de tratamentos p?s- s?ntese em amostras de SAPO-11. Ademais, os NbP apresentaram DRX caracter?sticos de materiais amorfos, com alta acidez e foram ativos na convers?o do n-hexadecano. / Lubricants and cutting middle distillates typically have large amounts of n-paraffins to increase its freezing point and fluidity. Accordingly, the removal of n-paraffins of long chain lubricants oils and diesel is essential to get a product with good cold flow properties. The development of new catalysts, which exhibit thermal stability and catalytic activity for the hydroisomerization reaction is still a challenge. Thus, silicoaluminophosphates (SAPO) were synthesized by different routes. Have been used also post-synthesis treatment for obtaining hybrid structures and others synthesis have been carried out with mesoporous template (soft and hard-template). Therefore, SAPO have been impregnated with H2PtCl6 solution by the incipient wetness method. Then assessments of catalytic activities in hydroisomerization and hydrocracking reactions of hexadecane have been held. Besides SAPO, niobium phosphate - NbP - were also impregnated with platinum and evaluated in the same reaction. After impregnation, these catalysts have been characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption, infrared spectroscopy with adsorbed pyridine (IV-PY), scanning electron microscopy (SEM) and resonance nuclear magnetic 29Si (29Si-NMR). The characterization results by XRD have shown that it has been possible to obtain mesoporous SAPOs. However, for the syntheses with soft template there was collapse of the structure after removal of the organic template. Even so, these catalysts have been actives. It was possible to obtain hybrid materials through the synthesis of SAPO-11 made with hard templates and by means of post-synthesis treatments samples of SAPO-11. Moreover, NbP has shown characteristic XRD of amorphous materials, with high acidity and were active in the conversion of hexadecane.

Os manguezais sÃo ecossistemas entremarÃs produtivos e biologicamente importantes que ocorrem em regiÃes tropicais e subtropicais do mundo. Ãreas de manguezais nÃo perturbados fornecem habitats para uma variedade de plantas, animais e microrganismos. Estes ecossistemas recebem materiais sedimentares do mar e continente, tornando-se uma Ãrea de transiÃÃo com elevada produtividade. Importantes processos, tais como ciclagem de nutrientes, estÃo diretamente conectados à atividade e diversidade das comunidades microbianas dos solos do manguezal. No entanto, devido a sua localizaÃÃo estratÃgica, manguezais tÃm sido amplamente impactados por todo o mundo. A compreensÃo da estrutura e das funÃÃes das comunidades microbianas e suas adaptaÃÃes Ãs alteraÃÃes ambientais resultantes de xenobiÃticos, alteraÃÃes climÃticas e a prÃtica industrial, tais como a exploraÃÃo petrolÃfera, à essencial para manter ou restabelecer funÃÃes desejÃveis do ecossistema. Dessa forma, o presente estudo investigou a estrutura de comunidades bacterianas de amostras de solos do manguezal da Barra Grande, Icapuà (37 20âW, 4 40âS), por mÃtodo independente de cultivo usando Polimorfismo do Tamanho de Fragmentos de RestriÃÃo Terminal (T-RFLP) e tambÃm avaliou o mÃtodo dependente de cultivo (enriquecimento) para isolar cepas de bactÃrias com potencial para degradar petrÃleo e n-Hexadecano. Um total de trÃs pontos foi amostrado ao longo do manguezal, com 150 metros de distÃncia entre cada um deles. Temperatura, pH, salinidade, matÃria orgÃnica e granulometria dos solos foram medidas. AnÃlises de T-RFLP foram feitas apÃs a digestÃo de DNA genÃmico com as enzimas HhaI e MspI e o nÃmero e diversidade de Unidades TaxonÃmicas Operacionais (OTU) de cada amostra foi analisado pelo programa T-Align (Applied Biosystems). A cepa selecionada para testes de diferentes concentraÃÃes de n-Hexadecano foi identificada pelo seqÃenciamento do gene do rRNA 16S. Esta cepa foi tambÃm avaliada em relaÃÃo à susceptibilidade a radiaÃÃo UV e antibiÃticos. Os resultados mostraram que as comunidades bacterianas de solos do manguezal sÃo semelhantes em nÃmero de OTUs, mas diferem em composiÃÃo. Provavelmente a peculiaridade das variÃveis fÃsico-quÃmicas e granulometria do solo sÃo responsÃveis pelas diferenÃas na composiÃÃo e estrutura das comunidades bacterianas. Dezoito cepas de bactÃrias foram isoladas de culturas de enriquecimento com petrÃleo e quatro cepas mostraram potencial particular para degradar n-Hexadecano. Uma cepa identificada como Acinetobacter sp. IC18 foi caracterizada como uma boa degradadora de hidrocarboneto, pois foi capaz de degradar 1% do n-Hexadecano em 48 horas. Esta cepa tambÃm utilizou cerca de 30% de uma concentraÃÃo total de 20% (v/v) de n-Hexadecano durante o mesmo perÃodo de incubaÃÃo. AlÃm disso, IC18 foi susceptÃvel a vÃrios antibiÃticos e resistente à radiaÃÃo UV. Em conclusÃo, a estrutura da comunidade bacteriana de solos do manguezal da Barra Grande parece nÃo ser afetada pela presenÃa da exploraÃÃo petrolÃfera em IcapuÃ. AlÃm disso, os solos deste manguezal sÃo colonizados por vÃrias cepas com potencial para degradar hidrocarbonetos, que à particularmente interessante em virtude do risco de derramamentos de petrÃleo.

A biorremediação é uma metodologia eficiente na recuperação de ambientes poluídos. Ela emprega organismos capazes de degradar compostos tóxicos transformando-os em substâncias menos agressoras. Dentre os microrganismos que são utilizados para este fim, o gênero Gordonia tem se destacado bastante devido a sua grande versatilidade metabólica, o que permite a utilização de substratos complexos e tóxicos como fonte energética, eliminando-os do meio ambiente. O sequenciamento e a análise dos genomas de dois isolados de G. paraffinivorans (MTZ041 e 052) e de um isolado de G. sihwensis (MTZ096), provenientes da compostagem, demonstrou que esses microrganismos possuem os elementos genéticos que conferem a habilidade de degradar hidrocarbonetos, borracha sintética e borracha natural. Para comprovar a capacidade desses isolados em utilizar estas diferentes fontes de carbono, foram realizados ensaios contendo um indicador de óxido redução (2,6 DCPIP), cinéticas de crescimento, análises químicas (Cromatografia Gasosa, CG), qPCR e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os três isolados usados neste trabalho foram capazes de utilizar hidrocarbonetos como fonte única de carbono. Os resultados dos ensaios cromatográficos demonstram que G. paraffinivorans MTZ041 consumiu 28,92% do hexadecano presente no meio, contra 69,80% consumido por G. sihwensis MTZ096 ao longo de 168 horas. As curvas de crescimento também demonstraram que a biomassa acumulada por G. sihwensis MTZ096 é 3,3 vezes maior do que a biomassa de G. paraffinivorans MTZ041 para o tratamento com hexadecano, totalizando 3,68 mg/ml e 1,11 mg/ml, respectivamente. Conforme esperado, mediante estas observações, a presença de hexadecano como fonte única de carbono no meio de cultivo, levou ao aumento da expressão dos genes responsáveis pela degradação de hidrocarbonetos. Para o sistema CYP 153, os genes FER, CYP 153 e FER RED tiveram sua expressão aumentada 750, 232 e 110 vezes, respectivamente. Já os genes alk B, rub A3, rub A4, rub B e alk U do sistema alcano hidroxilase tiveram sua expressão aumentada em 248, 1576, 1296, 6,6 e 20 vezes respectivamente. Estes resultados confirmam dados prévios da literatura de que os isolados de Gordonia tem grande potencial para biotransformação de hidrocarbonetos. Em relação à capacidade de assimilação de borracha sintética e natural, as análises in silico demonstraram que somente os isolados da espécie G. paraffinivorans possuem o gene Lcp (Látex Clearing Protein) responsável pelo primeiro passo da assimilação destes substratos. As curvas de crescimento em borracha natural e sintética como fonte única de carbono foram realizadas ao longo de 11 semanas e demonstram a capacidade destes substratos em suportar o crescimento robusto. Durante 80 dias, foi possível evidenciar a presença de bacilos e a formação de biofilme na borracha sintética e natural por meio de MEV. Este é o primeiro relato na literatura de G. paraffinivorans assimiladora de borracha e a terceira espécie do gênero Gordonia com esta habilidade metabólica. Dada a grande complexidade deste substrato e a escassez de microrganismos com esta capacidade, a descrição e a caracterização deste isolado são de grande originalidade e relevância biotecnológica. / Bioremediation is an efficient methodology on recovery of polluted environments. It acts employing microorganisms capable of degrading toxic compounds into less aggressive substances. Among the microorganisms used in bioremediation, the genus Gordonia has stood out due to its great metabolic versatility, which allows the use of complex toxic substrates as energy source, eliminating them from the environment. Sequencing and analysis of the genomes of two isolates of G. paraffinivorans (MTZ041 and 052) and an isolate of G. sihwensis (MTZ096) from composting, demonstrated that these microorganisms possess the genetic factors that confer the ability to degrade hydrocarbons, synthetic and natural rubber. To prove the capacity of growth of the isolates in these carbon sources, growth tests were carried out containing an oxide reduction indicator (2,6 DCPIP), kinetics growth, chemical analysis (gas chromatography, CG), qPCR and scanning electron microscopy (SEM). The three isolates used in this study were able to utilize hydrocarbons as sole carbon source. The results of the chromatographic assays show that G. paraffinivorans MTZ041 consumed 28.92% of the hexadecane present in the medium, against 69.80% consumed by G. sihwensis MTZ096 over 168 hours. The growth curves also showed that the biomass accumulated by G. sihwensis MTZ096 is 3.3 times higher than the biomass of G. paraffinivorans MTZ041 for the hexadecane treatment, resulting in 3.68 mg/ml and 1.11 mg/ml, respectively. As expected by these observations, the presence of hexadecane as carbon source in the medium led to an increased expression of the genes responsible for the degradation of hydrocarbons. For the CYP 153 System, genes FER, CYP 153 and FER RED had an increased expression of 750, 232 e 110 times, respectively. As for the Alkane Hydroxylase System, genes alk B, rub A3, rub A4, rub B and alk U had an increased expression of 248, 1576, 1296, 6,6 e 20 times, respectively. These results confirm previous data from the literature that Gordonia isolates have a great potential for biotransformation of hydrocarbons. Regarding assimilation of synthetic rubber and natural, in silico analysis demonstrated that only the isolates from the species G. paraffinivorans have the Lcp gene (latex Clearing Protein) responsible for the first step of the assimilation of these substrates. The growth curves in natural and synthetic rubber as carbon source were conducted over 11 weeks and demonstrate the ability of these substrates to support the robust growth of G. paraffinivorans . During 80 days, it was possible to evidence the presence of bacilli and the formation of biofilms on natural and synthetic rubber by SEM. This is the first report in the literature of G. paraffinivorans as a rubber degrader and the third species of the genus Gordonia with this ability. Given the complexity of this substrate and the shortage of micro-organisms with this capacity the description and characterization of this isolate is of great originality and biotechnological relevance.