Ingeniero Civil en Biotecnología / El presente trabajo tuvo por objetivo estudiar la validez de los criterios de selección que se han establecido para la adición de extremos hidrofóbicos a proteínas para mejorar su purificación mediante Cromatografía de Interacción Hidrofóbica (HIC). Para esto se utilizó una enzima celulasa Cel5A de Bacillus Agaradherans y tres combinaciones de aminoácidos prolina (P), tirosina (Y) y triptófano (W): YYY (Y3), WPWP (WP2) y WPWPWPWP (WP4). Las secuencias fueron añadidas en el extremo carboxilo terminar de la enzima nativa mediante la técnica de la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Se obtuvieron de forma exitosa las variantes recombinantes Celulasa-Y3, Celulasa-WP2 y Celulasa-WP4. Las variantes obtenidas fueron cultivadas e inducidas bajo las mismas condiciones preestablecidas, extrayéndose las fracciones extracelular y periplasmática a las cuales se les realizaron ensayos de actividad celulolítica y proteína total, para posteriormente calcular su actividad específica. La proteína total producida por las variantes mutantes fue similar a la obtenida por la cepa nativa, obteniéndose un nivel de proteína total con respecto a la cepa nativa de un 98% para la variante Cel-Y3, 88% para la variante Cel-WP2 y de un 75% para la variante Cel-WP4. En todos los casos se obtuvo una mayor parte de la proteína en la fracción extracelular con valores superiores al 56% del total de proteína producida. La variante Cel-WP2, mantuvo un 97% de la actividad celulolítica total de la enzima nativa, a diferencia de las variantes Cel-Y3 y Cel-WP4 que mantuvieron sólo un 18 y 14% respectivamente. Sin embargo, se obtuvo que todas las variantes presentaron una distribución similar de la actividad entre las distintas fracciones con aproximadamente un 87% de la actividad en la fracción extracelular, un 5% en la fracción de lavado con TES y un 8% en la fracción periplasmática. Fue posible evaluar la validez del criterio señala que: es recomendable la incorporación de prolina en los extremos a fin de evitar la formación de estructuras secundarias y asegurar la exposición del extremo , así como también de que: el valor de la hidrofobicidad del extremo debe ser menor a 500 para mantener la actividad de la enzima . Por el contrario se descartó el criterio de que: no es necesaria la presencia de prolina para mantener la actividad en enzima extracelulares , debido a que sólo la variante con prolina mantuvo una actividad específica alta. Por otra parte, se realizaron HIC para todas las variantes, pero no fue posible la determinación de los valores del tiempo de retención, debido que la enzima precipitaba al introducirla en un medio con alta concentración de sulfato de amonio, lo cual imposibilitaba la realización de ensayos de actividad en las fracciones, por lo cual se recomienda evaluar otras condiciones de operación para determinar estos tiempos de retención.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-06-23T16:23:53Z No. of bitstreams: 1 2017_SamuelCoelhoMandacaru.pdf: 9292757 bytes, checksum: 1a53ba8cc877a93480f8a2d77b63ff6d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-07-27T20:55:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_SamuelCoelhoMandacaru.pdf: 9292757 bytes, checksum: 1a53ba8cc877a93480f8a2d77b63ff6d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T20:55:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_SamuelCoelhoMandacaru.pdf: 9292757 bytes, checksum: 1a53ba8cc877a93480f8a2d77b63ff6d (MD5) Previous issue date: 2017-07-27 / Geleia Real (GR) dispara o desenvolvimento de larvas de abelhas fêmeas até rainhas. Este efeito tem sido atribuído à presença de Major Royal Jelly Protein 1 (MRJP1) presente na geleia real. MRJP1 isolada de GR está intimamente associada a apisimina, um peptídeo helicoidal com 54 resíduos de aminoácidos que promove uma associação não covalente de MRJP1 em oligômeros de diferentes tamanhos. Não existem dados de alta resolução disponíveis para essas estruturas e até mesmo sua estequiometria ainda não é clara. Nesta tese, examinamos a relação MRJP1/apisimina usando um arsenal de técnicas biofísicas. Também, investigamos o comportamento de MRJP1/apisimina em amostras após remoção de seus carboidratos e de apisimina associada. Nossos dados de espectrometria de massas (MS) nativos demonstraram que os complexos existem predominantemente numa estequiometria de MRJP14/apisimina4. Blue native PAGE demonstrou a prevalência de estruturas tetraméricas e monoméricas. Microscopia de força atômica demonstrou a presença de populações que puderam ser agrupadas em dois grandes grupos. Troca do hidrogênio por deutério (HDX) seguida de análises por espectrometria de massas revelaram que MRJP1, nesses complexos, é desordenada na extensão dos resíduos 20-265. Estruturas secundárias (provavelmente folhas beta antiparalelas) estáveis são encontradas marginalmente ao redor dos resíduos 266-432. Estas são regiões fracamente estruturadas com conformações que variam entre estruturada e desestruturada, gerando uma distribuição isotópica bimodal (EX1). Nós propomos que os complexos nativos (tetrâmeros) têm uma estrutura quaternária formada por “dímero de dímero”, onde as cadeias de MRJP1 são ligadas por apisimina. Especificamente, nossos dados sugerem que apisimina age como um ligante que forma contatos hidrofóbicos envolvendo o segmento 316VLFFGLV322 de MRJP1. Esta proteína tem dois sítios de glicosilação localizados nos resíduos de aminoácidos 144 e 177. Por 2DE podemos ver 9 proteoformas de MRJP1, mesmo após a remoção dos carboidratos. Deglicosilação produz grandes agregados solúveis, enfatizando o papel dos glicanos como inibidores de agregação. Amostras com apisimina parcialmente removida formam complexos diméricos com estequiometria (MRJP12/apisimina1). As informações produzidas neste trabalho podem contribuir para uma melhor compreensão da relação estrutura/função de MRJP1, que possui papéis únicos na biologia da abelha. / Royal jelly (RJ) triggers the development of female honeybee larvae into queens. This effect has been attributed to the presence of major royal jelly protein 1 (MRJP1) in RJ. MRJP1 isolated from royal jelly is tightly associated with apisimin, a 54-residue -helical peptide that promotes the noncovalent assembly of MRJP1 into multimers. No high resolution structural data are available for these complexes, and their binding stoichiometry remains uncertain. We examined MRJP1/apisimin using a range of biophysical techniques. In addition, we investigated the behavior of deglycosylated samples, as well as samples with reduced apisimin content. Our mass spectrometry (MS) data demonstrated that the native complexes predominantly exist in a (MRJP14 apisimin4) stoichiometry. Blue native and showed the prevalence of tetrameric and monomeric structures in native conditions. Atomic force microscopy also showed two populations. Hydrogen/deuterium exchange (HDX) MS revealed that MRJP1 within these complexes is extensively disordered in the range of the residues 20-265. Marginally stable secondary structure (likely antiparallel -sheet) exists around residues 266-432. These weakly structured regions interchange with conformations that are extensively unfolded, giving rise to bimodal (EX1) isotope distributions. We propose that the native complexes have a “dimer of dimers” quaternary structure in which MRJP1 chains are bridged by apisimin. Specifically, our data suggest that apisimin acts as a linker that forms hydrophobic contacts involving the MRJP1 segment 316VLFFGLV322. MRJP1 has 2 glycosites located at amino acids 144 and 177. By using 2-DE, we observed 9 MRJP1 proteoforms, even after carbohydrate removal. Deglycosylation produces large soluble aggregates, highlighting the role of glycans as aggregation inhibitors. Samples with reduced apisimin content form dimeric complexes with a (MRJP12 apisimin1) stoichiometry. Therefore, the information uncovered in this work should help pave the way towards a better understanding of the structure/function relationship for MRJP1, which possesses unique roles in the honey bee biology.

Submitted by Milena Kowalczuk Manosso Amorim (milenamanosso@gmail.com) on 2018-09-10T23:00:08Z No. of bitstreams: 1 versão repositorio 10-09.pdf: 2679208 bytes, checksum: 1f7039ea349763e1a7142ce20ee9a3de (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-09-11T16:47:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 amorim_mkm_me_bauru.pdf: 2679208 bytes, checksum: 1f7039ea349763e1a7142ce20ee9a3de (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T16:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 amorim_mkm_me_bauru.pdf: 2679208 bytes, checksum: 1f7039ea349763e1a7142ce20ee9a3de (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho investiga os efeitos de tratamento a plasma frio em polímeros convencionais, polipropileno e poliestireno, e em filme amorfo do tipo a-C-H, produzido através de Deposição Química de Vapor Assistida por Plasma (PECVD). Após etapas preliminares de escolha de gás e tempo a serem utilizados, as amostras foram tratadas em plasma de hexafluoreto de enxofre (SF6) em cinco diferentes potências e cinco diferentes pressões, totalizando 25 condições para cada substrato. As superfícies foram caracterizadas por goniometria, perfilometria, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios-X por Energia Dispersiva (EDS) e Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X (XPS). Assim, foram examinados ângulo de contato, rugosidade, estrutura química, morfologia, composição química e composição química da superfície, respectivamente. O tratamento com SF6 aumenta a característica hidrofóbica dos três materiais, possivelmente devido à incorporação de flúor nas superfícies. A combinação de potência e pressão que promoveu aumento mais significativo em ϴ variou para cada material: 80 W e 80 mTorr para o filme amorfo, aumentando de 60,6° para 111,1° nestas condições, 20 W e 40 mTorr para o polipropileno, aumentando de 81,8° para 119° e 100 W e 60 mTorr para o poliestireno, aumentando de 74° para 95°. As análises por XPS indicaram a presença de flúor após os tratamentos com plasmas de SF6, mostrando um aumento da razão F/C de 0 para todas as amostras não tratadas para 0,03 para o filme amorfo tratado, 0,14 para o polipropileno tratado, e 0,60 para o poliestireno tratado. / The present work investigates the effects of plasma treatment on conventional polymers, polypropylene and polystyrene, and on amorphous hydrogenated carbon, a-C-H, obtained by Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition, (PECVD). After preliminary studies to establish the plasma gas and treatment times, samples were treated in sulphur hexafluoride (SF6) plasmas at five different powers and five different pressures. Surfaces were characterized by goniometry, profilometry, Fourier Transform Infrared Spectrometry, Scanning Electron Microscopy (SEM), EnergyDispersive X-ray Spectroscopy (EDS) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Thus, contact angle, roughness, chemical structure, morphology, chemical composition and surface chemical composition were examined. Results show that SF6 treatments increase the hydrophobicity of the three substrates, possibly due to the surface incorporation of fluorine. The power and pressure combinations that caused the greatest improvements in ϴ were as follows: 80 W and 80 mTorr for the amorphous film, resulting in an increase from 60.6° to 111.11°; 20 W and 40 mTorr for polypropylene, resulting in an increase from 81,8° to 119°; 100 W and 60 mTorr for polystyrene, resulting in an increase from 74° to 95°. The presence of fluorine following the SF6 plasma treatments was confirmed by the XPS analyses, which showed that F/C increased from 0 for all the untreated samples to 0,03 on treated amorphous films, to 0,14 on treated polypropylene, and to 0,60 on treated polystyrene.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-03-06T13:55:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_mariana_peil_da_rosa.pdf: 780579 bytes, checksum: 32fb27eef72fa6d21ed64bfe1f7c5af1 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-03-09T20:15:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_mariana_peil_da_rosa.pdf: 780579 bytes, checksum: 32fb27eef72fa6d21ed64bfe1f7c5af1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-03-09T20:17:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_mariana_peil_da_rosa.pdf: 780579 bytes, checksum: 32fb27eef72fa6d21ed64bfe1f7c5af1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-09T20:17:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dissertacao_mariana_peil_da_rosa.pdf: 780579 bytes, checksum: 32fb27eef72fa6d21ed64bfe1f7c5af1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-03-31 / Sem bolsa / O objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão do gene HPS no tegumento de quatro genótipos de soja, em épocas distintas de coleta após a antese. O experimento foi conduzido em casa de vegetação da Estação Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado e no Laboratório de Sementes e Biotecnologia (UFPel/FAEM), em delineamento completamente casualizado, com três repetições. Utilizou-se duas cultivares de tegumento amarelo, COODETEC 202 e BMX Potência RR (POT) e duas linhagens de tegumento preto, Tegumento Preto (TP) e IAC 222. Efetuou-se sete coletas dos tegumentos, em intervalos de 5 dias cada, durante o desenvolvimento das sementes de soja entre os períodos de 25 a 55 dias após a antese. Procedeu-se a extração de RNA dos tegumentos, seguido da obtenção do cDNA para posterior análise de qRT-PCR, visando quantificar o acúmulo relativo do gene HPS. A cultivar IAC 222 apresentou valores de quantificação relativa superior em todas as épocas avaliadas, sendo o maior valor encontrado na coleta de 35 dias após a antese. O acúmulo relativo de transcritos do gene HPS no tegumento de sementes de soja difere entre as épocas avaliadas, bem como entre os genótipos estudados. / The objective of this study was to evaluate the gene expression of HPS in the seed coat of four soybean genotypes at different sampling times after anthesis. The experiment was conducted in greenhouse at Estação Terras Baixas of Embrapa Clima Temperado and Laboratório de Sementes e Biotecnologia (UFPel / FAEM) in Capão do Leão city - RS, in a randomized complete block design with three replicates, and treatments arranged in a factorial model. Were used four contrasting genotypes, two cultivars of yellow coat (COODETEC 202 and BMX Potência RR) and two genotypes of black coat (Tegumento Preto and IAC). Seed coat samples were collected along the developing soybean seed, intervals for 5 days, between the periods 25-55 days after anthesis. Proceeded the RNA extraction from the seed coats, followed by obtaining the cDNA for further analysis of qRT-PCR, to quantify the relative accumulation of gene transcripts HPS. IAC 222 showed higher values of relative quantification in all periods, with the highest value found in the collection of 35 days after anthesis. The relative accumulation of transcripts of the HPS gene in the seed coat of soybean differs between the periods evaluated, as well as between genotypes.

El presente trabajo de investigación analiza los aspectos más importantes de las madres actuales respecto al cuidado de sus hijos en edades pequeñas. Principalmente, por el cuidado y protección que los niños necesitan en su ropa. Diferentes estudios demuestran que padres con hijos entre las edades de 0 a 5 años invierten mucho dinero en la vestimenta, es ahí donde se encontró una necesidad insatisfecha y nuestra propuesta es ofrecerles un producto innovador y de más alta calidad sin dejar de lado la protección a los niños antes las caídas y suciedades que están expuestos. Al mismo tiempo que contribuimos con la economía familiar y el cuidado del medio ambiente. Se han realizado estudios de mercado y entrevistas a los clientes con la finalidad de conocer los factores determinantes que influyen en la decisión de compra de ropa para niños. Así mismo, se analizó el mercado y determinó con claridad el nicho al cual queremos llegar. Finalmente se realizó un estudio del plan de marketing que permitirá constituir la empresa, además de diseñar el plan de operaciones, estrategias y financiamiento del proyecto. / This research work analyzes the most important aspects of current mothers regarding the care of their children at young ages. Mainly, for the care and protection that children need in their clothes. Different studies show that parents with children between the ages of 0 to 5 years invest a lot of money in clothing, this is where an unmet need was found and our proposal is to offer them an innovative and higher quality product without neglecting the protection children before the falls and dirt that are exposed. At the same time we contribute to the family economy and the care of the environment. Market studies and interviews with clients have been conducted in order to know the determining factors that influence the decision to purchase children's clothing. Likewise, the market was analyzed and clearly determined the niche we want to reach. Finally, a marketing plan study was carried out that will allow the company to be established, as well as designing the project's operations, strategies and financing plan. / Trabajo de investigación

A corrosão é um fenômeno de interface que deteriora um metal através de reações químicas ou eletroquímicas, sendo caracterizada como um processo espontâneo, onde os materiais são transformados do estado metálico para uma forma combinada, decorrente da interação dos compostos metálicos com as substâncias do meio que estão inseridos. Como os prejuízos oriundos de processos corrosivos são elevados (estimativas mostram que os valores variam em torno de 3% a 4% do PIB de uma nação), estudos que minimizem estes processos são de vital importância econômica. Nos últimos anos, diversas pesquisas foram realizadas com o intuito de estudar superfícies hidrofóbicas e super-hidrofóbicas devido à sua função de autolimpeza, baixa aderência de contaminantes e proteção contra os efeitos corrosivos. Estudos recentes propõem a utilização de ácidos carboxílicos como percussores à formação destas camadas protetoras, sendo que melhores resultados foram obtidos utilizando ácidos carboxílicos de cadeias longas (acima de 11 carbonos). O ácido n-tetradecanóico (CH3(CH2)12COOH) pode ser utilizado sobre cobre e, após 10 dias de imersão em solução alcoólica de 0,06 mol/L, uma película super-hidrofóbica é formada sob o substrato, porém as características superficiais do metal são afetadas e uma camada esverdeada de carboxilato de cobre é formada. O presente trabalho, além de comprovar o efeito protetor desta camada superhidrofóbica formada, propôs a utilização do ácido n-tetradecanóico em um tratamento superficial, de forma a atuar como uma película protetora contra processos corrosivos, considerando curtos períodos de imersão em solução de ácido mirístico de forma a preservar as características superficiais do metal utilizado e torná-lo comercialmente e esteticamente mais atrativo. Os metais avaliados foram: cobre, latão e aço carbono. As técnicas eletroquímicas empregadas para a avaliação da película formada foram: curva de polarização, resistência de polarização linear (Rp) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Medidas de ângulo de contato foram realizadas a fim de comprovar a viii hidrofobicidade do filme formado e espectroscopia de infravermelho e Raman, além da difratometria de raios X, a fim de caracterizar sua composição química. Melhores resultados foram obtidos para cobre, onde os ensaios comprovaram um aumento da hidrofobicidade da superfície metálica à medida que se aumentava o tempo de imersão dos corpos-de-prova em solução alcoólica 0,06 mol/L de ácido ntetradecanóico, atingindo valores de 116,1o e 149,8o após, respectivamente, 12 horas e 5 dias de imersão. Além disso, através de medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica, também foi avaliado o grau de proteção da película hidrofóbica formada com relação ao substrato puro, sendo observado um aumento na proteção da superfície após 12 horas de imersão. / Corrosion is an interface phenomenon that deteriorates a metal by chemical or electrochemical reactions. It is characterized as a spontaneous process, where materials are transformed from the metallic state to a combined form. As corrosive processes damages are high (estimates show that the values vary around 3% to 4% of a nation GDP), studies that minimize corrosion reactions are of vital economic importance. Recently, several studies were performed in order to study hydrophobic and superhydrophobic layers due to its self-cleaning function, low adherence of contaminants and protection against corrosive effects. Recent studies propose the use of carboxylic acids as precursors to the formation of such protective layers, with best results being obtained using long chain carboxylic acids (up to 11 carbons). Over copper, the usage of n-tetradecanoic acid (CH3(CH2)12COOH) has showed good results after 10 days immersion in 0.06 mol/L ethanolic solution. Experimental results proved that the super hydrophobic surface could improve significantly the corrosion resistance of copper, although the surfaces have been strongly modified and a green oxidation layer (which is a copper carboxylate) has been formed over the etched copper surface. Besides proving the protective effect of the super-hydrophobic layer formed, this work also studied the use of n-tetradecanoic acid as a temporary protective layer, considering short immersion periods. In this way, the metal surface characteristics were preserved. The metals studied were: copper, brass and carbon steel. The electrochemical techniques employed for evaluation of the formed film were: polarization curves, linear polarization resistance (Rp) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Contact angle measurements were performed to prove the hydrophobicity of the film and X-ray diffraction, Raman and Infrared spectroscopy were also utilized to characterize its composition. x Test samples of these metals were immersed, at ambient temperature, in 0.06 mol/L of n-tetradecanoic ethanolic solution, for different immersion periods, in order to monitor the formation of the protective layer and its hydrophobicity. Furthermore, in order to study the formation and persistence of the formed film, electrochemical tests were also performed in 3.5 wt. % NaCl solution. The results obtained for copper demonstrate an increase of the metal surface hydrophobicity for longer immersion time in 0.06 mol/L n-tetradecanoic acid solution, reaching values of 116.1o and 149.8o after, respectively, 12 hours and 5 days of immersion. Furthermore, the degree of protection of hydrophobic film was also evaluated by electrochemical impedance spectroscopy measurements and the best results were obtained for 12hs of immersion.

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-21T12:53:09Z No. of bitstreams: 1 TeseVV.pdf: 2152205 bytes, checksum: cbcb3bfba1aaf9c801ac47859a7bd77a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:25:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVV.pdf: 2152205 bytes, checksum: cbcb3bfba1aaf9c801ac47859a7bd77a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:25:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVV.pdf: 2152205 bytes, checksum: cbcb3bfba1aaf9c801ac47859a7bd77a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T18:25:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseVV.pdf: 2152205 bytes, checksum: cbcb3bfba1aaf9c801ac47859a7bd77a (MD5) Previous issue date: 2016-05-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The use of lipases in large scale processes is limited due to their high cost. The reuse of the catalyst can contribute to make the enzymatic process more attractive. Hydrophobic supports are the mostly used for lipase immobilization, due to the mechanism of interfacial activation in the presence of hydrophobic interface. However, enzyme physically adsorbed to the support does not allow high operational stability. Therefore, in this work was evaluated the immobilization of commercial lipases from Candida antarctica type B (CALB), Thermomyces lanuginosus (LTL) e Pseudomonas fluorescens (LPF) on hybrid supports, that enable the hydrophobic adsorption, followed by covalent linkage between the adsorbed enzyme and the activated support. Silica was activated with trietoxy(octyl)silane (OCTES), (3-aminopropyl)trietoxysilane (APTES) e 3-glycidyloxypropyl)trimetoxysilane (GPTMS), aiming to produce supports with different functionality, as following: silica containing octyl groups (octyl-silica, OS), octyl and aldehyde groups (octyl-silica-glyoxyl and octyl-silicaaldehyde, OSGlx and OSGlu, respectively), and silica containing octyl and epoxy groups (octyl-silica-epoxy, OSEpx). From adsorption assays using the hydrophobic dye Rose of Bengal it was found that the modification of the silica with OCTES significantly increased the hydrophobicity of all the supports. Silica modified with OCTES groups showed to be 4 times more hydrophobic than non-modified silica. The support OSGlu yielded more active CALB biocatalyst, while OS yielded more active biocatalysts prepared with PFL and TLL. All the biocatalysts showed high stability in tert-butanol, specially CALB immobilized on OSGlu (OSGlu-CALB), maintaining 95% of its initial activity after 168 h at 60 ºC. CALB-OSGlu was successfully used in the synthesis of fructose oleate at 55ºC, yielding up to 70% conversion after 9 cycles of 6 hours, while the commercial biocatalyst Novozyme 435 retained around 53%. TLL and PFL were used in the synthesis of fructose oleate at 35ºC in presence of different amounts of water. All biocatalysts showed excellent performance in the ester synthesis when small amount of water (1%, v/v) was added to the organic phase, except for the lipases immobilized on silica modified with octyl and epoxy groups (OSEpx). Small amount of water increased around 5-times the ester productivity compared to reaction without water. Conversions around 70% were achieved at low temperature (35ºC) and short time of reaction (30 min). These results represent an advance in this field from of industrial point of view, where productivity is a relevant parameter for large-scale processes. Finally, porcine pancreatic lipase (PPL) immobilized on OS was used in the synthesis of xylose oleate and xylose caprilate, because it is the most inexpensive lipase commercially available. The results showed to be promising, because conversions around of 70% were achieved after 2 h of reaction at 60 oC. Generally, this work showed that the chemical modification of the silica surface with different active groups allowed the preparation of biocatalysts with different microenvironment, which exhibits an important role in the activity and stability of the immobilized enzymes. Besides, the biocatalysts prepared in this work showed excellent performance and operational stability in syntheses of sugar esters, showing to have potential for industrial application. / O uso de lipases em larga escala é limitado devido ao seu alto custo. O reuso do biocatalisador contribuiria para tornar o processo custo-efetivo. Suportes hidrofóbicos são os mais utilizados na imobilização de lipases, devido ao mecanismo de ativação interfacial na presença de interfaces hidrofóbicas. Entretanto, o fato da enzima ligar-se fisicamente ao suporte não garante maior estabilidade operacional. Portanto, nesse trabalho foi avaliada a imobilização de lipases comerciais de Candida antarctica tipo B (CALB), Thermomyces lanuginosus (LTL) e Pseudomonas fluorescens (LPF) em suportes híbridos, os quais possibilitam adsorção hidrofóbica, seguida de ligação covalente enzima-suporte. Sílica foi funcionalizada com trietoxi(octil)silano (OCTES), (3-aminopropil)trietoxisilano (APTES) e 3-glicidiloxipropil)trimetoxisilano (GPTMS), para produzir suportes com diferentes funcionalidades: sílica contendo grupos octil (octil-silica, OS), sílica contendo grupos octil e aldeídos (octil-sílica-glioxil e octil-sílica-glutaraldeído, OSGlx e OSGlu, respectivamente) e sílica contendo grupos octil e epóxi (octil-sílica-epóxi, OSEpx). A modificação da sílica com OCTES aumentou significativamente a hidrofobicidade de todos os suportes, observado a partir de ensaios de adsorção do corante hidrofóbico Rosa de Bengala. Sílica modificada com grupos OCTES apresentou hidrofobicidade cerca de quatro vezes superior à apresentada pela sílica não modificada. O suporte OSGlu rendeu biocatalisadores mais ativos para CALB, enquanto OS rendeu biocatalisadores mais ativos para LPF and LTL. Todos os biocatalisadores apresentaram boa estabilidade em terc-butanol, especialmente CALB imobilizada em OSGlu (CALB-OSGlu), retendo em torno de 95 % de sua atividade inicial após 168 h a 60 ºC. CALB-OSGlu foi usada com sucesso na síntese de oleato de frutose a 55ºC, mantendo mais de 70% de conversão após nove ciclos de 6 horas, enquanto para o biocatalisador comercial Novozyme 435 a conversão foi de aproximadamente 53%. LTL e LPF foram aplicados na síntese de oleato de frutose a 35ºC na presença de diferentes percentuais de água. Todos os biocatalisadores mostram excelente desempenho na síntese do éster adicionando-se uma pequena quantidade de água (1%, v/v) na fase orgânica, exceto para as enzimas imobilizadas em OSEpx. A presença de água contribuiu para aumentar em até cinco vezes a produtividade do éster em comparação à reação na ausência de água. Uma conversão de aproximadamente 70% foi alcançada à baixa temperatura (35ºC) e curto período de tempo (30 min). Esses resultados representam um avanço nesta área do ponto de vista industrial, onde a produtividade é um parâmetro relevante para processos em larga escala. Por fim, a lipase do pâncreas de porco (LPP) imobilizada em OS foi empregada na síntese de oleato de xilose e caprilato de xilose, devido ao seu menor custo dentre as lipases disponíveis comercialmente. Os resultados foram expressivos, obtendo-se uma conversão de aproximadamente 70% após 2 h de reação à 60ºC. De modo geral, esse trabalho mostrou que a modificação química da superfície da sílica com diferentes grupos ativos permitiu a preparação de biocatalisadores com diferentes microambientes, exercendo papel importante na atividade e estabilidade das lipases imobilizadas. Além disso, os biocatalisadores preparados neste trabalho apresentaram excelente desempenho e estabilidade operacional em reações de síntese de ésteres de açúcares, mostrando ter potencial para aplicação industrial.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4556.pdf: 4130912 bytes, checksum: ce52d6d080c273997017ee16e040fc29 (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / Agência Nacional de Petróleo / Lipases (triacyl-glycerol-hydrolases) are enzymes that catalyze hydrolysis, esterification and transesterification reactions. Lipase can be obtained from animals, microbial and vegetable sources. Nowadays, commercial lipases are majority produced from microbial sources. The use of these enzymes in industrial scale is still limited because of its high cost of production, favoring then, the search for new sources of lipases. This work aimed the utilization of oilseeds as lipase sources, aiming its use in the synthesis of fatty esters and in the hydrolysis of vegetable oils. To achieve this goal, the protein content of seeds of sunflower, castor bean and soybean was solubilized in buffered medium. The oilseeds were crushed in the presence of sodium phosphate buffer pH 7.0 (50 mM), followed by 11 hconstant stirring at room temperature. Under these conditions, the average productivities were ca. 237, 100 and 81 U/g of dried seeds. The solids were withdrawal from the crude extract by filtration, followed by centrifugation. The clarified crude extract was purified by ultrafiltration in 100 kDa cut-off polypropylene membrane. This procedure allows an activity recovery of 40, 35 and 11% for soybean, sunflower and castor bean, respectively. The purified lipases from soybean, sunflower and castor bean seeds were immobilized on hydrophobic support (silica-octyl) by interfacial adsorption, yielding biocatalysts with recovered activities of 683%, 413% and 1494%, respectively. SDS-PAGE electrophoresis and activity assays during the immobilization of the purified lipases on silica-octil suggested the presence of two lipase isoforms with molecular weights around of 20 and 30 kDa. Soluble soybean lipase exhibited optimum pH and temperature for hydrolysis of olive oil around 8.0 and 47 °C, respectively, while for immobilized soybean lipase (derivative) were 6.0 and 57°C, respectively. The halflife of the immobilized lipase at 50oC and pH 7 was around 8 h. The synthesis of butyl butyrate at 40oC catalyzed by immobilized lipase yield a conversion of approximately 15% after 9 h of reaction. The productivity of lipases from soybean seeds can be increased by germination of the seeds for 12 h, followed by extraction at 25oC for 12 h with salt solution (sodium phosphate buffer pH 7.0) at 100 mM concentration, supplemented with 1% (m/v) Tris-HCl. / Lipases (glicerol éster hidrolases, EC 3.1.1.3) catalisam reações de hidrólise, esterificação e transesterificação. As lipases podem ser obtidas de fontes animais, microbianas e vegetais, sendo que as de origem microbiana representam a grande maioria das lipases produzidas atualmente. No entanto, o uso dessas enzimas em escala industrial ainda é restrito devido ao alto custo de produção, favorecendo, assim, a busca por novas fontes de lipase. Este trabalho teve por objetivo a utilização de sementes de oleaginosas como fontes de lipases, visando sua aplicação na síntese de ésteres de ácidos graxos e hidrólise de óleos vegetais. Inicialmente sementes de soja, girassol e mamona foram trituradas em tampão fosfato de sódio 50 mM, pH 7, seguida por agitação de 11 horas em temperatura ambiente. Sob essas condições, as produtividades médias foram de aproximadamente 237, 100 e 81 U/g de sementes secas. Os sólidos foram removidos do extrato enzimático bruto por filtração e o extrato enzimático foi clarificado por centrifugação. O extrato clarificado foi purificado por ultrafiltração em membrana de polipropileno com diâmetro de corte de 100 kDa. Esse procedimento permitiu a recuperação de 40, 35 e 11% da atividade inicialmente presente nos extratos enzimáticos brutos obtidos a partir de sementes de soja, girassol e mamona, respectivamente. Lipases de sementes de soja, girassol e mamona foram imobilizadas por adsorção hidrofóbica em sílica ativada com grupos octil (sílica-octil), obtendo-se biocatalisadores com atividades recuperadas de 683%, 413% e 1494%, respectivamente. Eletroforese SDS-PAGE do extrato enzimático da soja e ensaios de atividade durante a imobilização em sílica-octil sugeriram a presença de duas isoformas de lipases, com massas moleculares de aproximadamente 20 e 30 kDa. O pH e a temperatura de máximas atividades hidrolíticas do extrato enzimático da soja foram de 8,0 e 47ºC, respectivamente, enquanto para a enzima imobilizada foram de 6,0 e 57ºC, respectivamente. O tempo de meia-vida da enzima imobilizada a 50ºC e pH 7 foi de 8 h. Na síntese de butirato de butila, realizada a 40ºC, obteve-se uma conversão de aproximadamente 15% em 9 h de reação. A produtividade de lipases de sementes de soja pode ser aumentada por germinação das sementes por 12 h, seguida da extração a 25ºC por 12 h com solução salina (tampão fosfato de sódio, pH 7,0) com uma concentração de 100 mM e adição de Tris-HCl 1% (m/v).

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capa_sumario e resumo.pdf: 62790 bytes, checksum: 4a6025d9eb7ac3fd4c6b6217995061a8 (MD5) Previous issue date: 2007-06-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Wood is a renewable natural polymer used by Brazilian industry of paper, furniture and tools. Surface treatment of wood is a way of improving its durability because it makes the surface waterprof. The present paper sets out to investigate the surface treatment of samples of pine (Pinus Ilhote) and imbuia (Ocotea Porosa) by means of a natural gas plasma at low pressure.The treatments were administered at 125°C for 1.0 h and 2.0 h. The samples were characterized by SEM, EDX, XRD, angle of contact (water drop versus polymerized surface) and absorption of humidity. Results indicate that there was the formation of a hydrophobic polymer film with 2,0 mm thickness. The angles of contact of a water drop on the surface sample that has undergone treatment reaches values of approximately 90°. As for the samples that have not been treated, the angle of contact can not be measured because the drop spreads on the wooden surface instantaneously. It is possible to observe that the polymer film is continuous and contributes to close the natural porosity of wood. Another interesting finding is that the vacuum system helps eliminate the humidity and the organic matter of wood as well as it leads to an improvement in the adhesion of ink to its surface. The rate of water absorption was reduced by up to 50% in the samples that have undergone plasma treatment. / A madeira é um polímero natural renovável muito utilizado pela indústria brasileira de papel, móveis e utensílios. O tratamento superficial da madeira é uma forma de aumentar sua vida útil pela impermeabilização da sua superfície. Neste trabalho estuda-se o tratamento superficial de amostras de pinus (Pinus Ilhote) e imbuia (Ocotea Porosa) a partir de um plasma de gás natural a baixa pressão. Os tratamentos foram realizados durante 1,0h e 2,0h a temperatura de 125°C. As amostras foram caracterizadas por MEV, EDX, DRX, ângulo de contato (gota de água x superfície polimerizada) e absorção de umidade (água). Os resultados mostram que houve a formação de um filme polimérico hidrofóbico com espessura da ordem de 2,0mm. O ângulo de contato de uma gota de água sobre a superfície de uma amostra tratada atinge valores próximos a 90° enquanto que, para as amostras não tratadas, nenhum ângulo de contato pode ser medido pois a gota se espalha instantaneamente sobre a superfície de madeira. Observa-se que o filme polimérico é contínuo e contribui para um grande fechamento da porosidade natural da madeira. O sistema de vácuo auxilia na eliminação da umidade e matéria orgânica da madeira bem como melhora a adesão da tinta à sua superfície. A taxa de absorção de água diminui em até 50% nas amostras que receberam o tratamento a plasma.

A corrosão é um fenômeno de interface que deteriora um metal através de reações químicas ou eletroquímicas, sendo caracterizada como um processo espontâneo, onde os materiais são transformados do estado metálico para uma forma combinada, decorrente da interação dos compostos metálicos com as substâncias do meio que estão inseridos. Como os prejuízos oriundos de processos corrosivos são elevados (estimativas mostram que os valores variam em torno de 3% a 4% do PIB de uma nação), estudos que minimizem estes processos são de vital importância econômica. Nos últimos anos, diversas pesquisas foram realizadas com o intuito de estudar superfícies hidrofóbicas e super-hidrofóbicas devido à sua função de autolimpeza, baixa aderência de contaminantes e proteção contra os efeitos corrosivos. Estudos recentes propõem a utilização de ácidos carboxílicos como percussores à formação destas camadas protetoras, sendo que melhores resultados foram obtidos utilizando ácidos carboxílicos de cadeias longas (acima de 11 carbonos). O ácido n-tetradecanóico (CH3(CH2)12COOH) pode ser utilizado sobre cobre e, após 10 dias de imersão em solução alcoólica de 0,06 mol/L, uma película super-hidrofóbica é formada sob o substrato, porém as características superficiais do metal são afetadas e uma camada esverdeada de carboxilato de cobre é formada. O presente trabalho, além de comprovar o efeito protetor desta camada superhidrofóbica formada, propôs a utilização do ácido n-tetradecanóico em um tratamento superficial, de forma a atuar como uma película protetora contra processos corrosivos, considerando curtos períodos de imersão em solução de ácido mirístico de forma a preservar as características superficiais do metal utilizado e torná-lo comercialmente e esteticamente mais atrativo. Os metais avaliados foram: cobre, latão e aço carbono. As técnicas eletroquímicas empregadas para a avaliação da película formada foram: curva de polarização, resistência de polarização linear (Rp) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Medidas de ângulo de contato foram realizadas a fim de comprovar a viii hidrofobicidade do filme formado e espectroscopia de infravermelho e Raman, além da difratometria de raios X, a fim de caracterizar sua composição química. Melhores resultados foram obtidos para cobre, onde os ensaios comprovaram um aumento da hidrofobicidade da superfície metálica à medida que se aumentava o tempo de imersão dos corpos-de-prova em solução alcoólica 0,06 mol/L de ácido ntetradecanóico, atingindo valores de 116,1o e 149,8o após, respectivamente, 12 horas e 5 dias de imersão. Além disso, através de medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica, também foi avaliado o grau de proteção da película hidrofóbica formada com relação ao substrato puro, sendo observado um aumento na proteção da superfície após 12 horas de imersão. / Corrosion is an interface phenomenon that deteriorates a metal by chemical or electrochemical reactions. It is characterized as a spontaneous process, where materials are transformed from the metallic state to a combined form. As corrosive processes damages are high (estimates show that the values vary around 3% to 4% of a nation GDP), studies that minimize corrosion reactions are of vital economic importance. Recently, several studies were performed in order to study hydrophobic and superhydrophobic layers due to its self-cleaning function, low adherence of contaminants and protection against corrosive effects. Recent studies propose the use of carboxylic acids as precursors to the formation of such protective layers, with best results being obtained using long chain carboxylic acids (up to 11 carbons). Over copper, the usage of n-tetradecanoic acid (CH3(CH2)12COOH) has showed good results after 10 days immersion in 0.06 mol/L ethanolic solution. Experimental results proved that the super hydrophobic surface could improve significantly the corrosion resistance of copper, although the surfaces have been strongly modified and a green oxidation layer (which is a copper carboxylate) has been formed over the etched copper surface. Besides proving the protective effect of the super-hydrophobic layer formed, this work also studied the use of n-tetradecanoic acid as a temporary protective layer, considering short immersion periods. In this way, the metal surface characteristics were preserved. The metals studied were: copper, brass and carbon steel. The electrochemical techniques employed for evaluation of the formed film were: polarization curves, linear polarization resistance (Rp) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Contact angle measurements were performed to prove the hydrophobicity of the film and X-ray diffraction, Raman and Infrared spectroscopy were also utilized to characterize its composition. x Test samples of these metals were immersed, at ambient temperature, in 0.06 mol/L of n-tetradecanoic ethanolic solution, for different immersion periods, in order to monitor the formation of the protective layer and its hydrophobicity. Furthermore, in order to study the formation and persistence of the formed film, electrochemical tests were also performed in 3.5 wt. % NaCl solution. The results obtained for copper demonstrate an increase of the metal surface hydrophobicity for longer immersion time in 0.06 mol/L n-tetradecanoic acid solution, reaching values of 116.1o and 149.8o after, respectively, 12 hours and 5 days of immersion. Furthermore, the degree of protection of hydrophobic film was also evaluated by electrochemical impedance spectroscopy measurements and the best results were obtained for 12hs of immersion.