Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2017-01-20T13:13:06Z No. of bitstreams: 1 2013 - Mauro Meliga Wysard Junior.pdf: 3560905 bytes, checksum: 2826a580c7e2ec9ebe3a9e07daacb4f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-20T13:13:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013 - Mauro Meliga Wysard Junior.pdf: 3560905 bytes, checksum: 2826a580c7e2ec9ebe3a9e07daacb4f7 (MD5) Previous issue date: 2013-10-15 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The need to reduce environmental impacts while maintaining economic efficiency of various processes has motivated research to develop cheaper and sustainable technologies, to replace those already employed in the industrial sectors. Thus, recycling and utilization of natural materials such as coconut fiber or marine animal shells, is envisioned as an alternative to reduce the environmental impact and at the same time the use of these components in industrial processes reduces operational costs. In this context the biosorbents are included, such as coconut fibers and chitosan, which have high applicability to processes for removing metal ions, and are widely available at low cost. In addition, the problem found in the recovery of these adsorbents and adsorbate after the adsorption process can be bypassed by setting biosorbents in polymeric matrixes, obtaining larger parts, which facilitates the separation steps. Thus, this work aims to develop porous composite adsorbent properties, from the physical mixture of maleic anhydride polyethylene (PE-g-MA), coconut fiber (FC), chitosan (Q), and sodium chloride (NaCl) used as porogen agent), and assess the capacity of these new porous composite in the removal of metallic chromium (III) Ion, since this is a residue present in large industrial activities such as electroplating. The porosity of this material was obtained by leaching of NaCl, present in the composition of composite material. For this assessment, we conducted a trial planning, where could be evaluate the influence of particle size of coconut fiber and the amount of chitosan on adsorption process efficiency, as well as the pH of an aqueous solution containing the chromium (III) adsorbate. With the results could be concluded that the model used in planning was valid for the evaluation of the significance of these variables, as well as the trend of better removal of chromium (III), which took place in the higher pH values (between 6 and 7) and in the presence of increased amounts of chitosan (7.5-8.6 g). The granulometric size range of coconut fiber that was more favorable was between 0.097-0.142 mm. Analyzing these porous composites by spectroscopy in the infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), water absorption and scanning electron microscopy (SEM), you can see and confirm the strong interaction between the components of the mixture, possibly by interfering in the process efficiency of adsorption of chromium / A necessidade de reduzir impactos ambientais e ao mesmo tempo manter a efici?ncia econ?mica de diversos processos, vem motivando o meio acad?mico a realizar pesquisas voltadas para o desenvolvimento de novas tecnologias mais baratas e sustent?veis, que possam substituir as j? empregadas nos setores industriais. Desta forma, a reciclagem e a utiliza??o de mat?rias-primas naturais como a casca de coco e carapa?as de animais marinhos ? vislumbrada como uma alternativa para a redu??o do impacto ambiental, e ao mesmo tempo, pela utiliza??o desses componentes em processos industriais com a finalidade de reduzir custos operacionais. Neste contexto encontram-se os biossorventes naturais, como a fibra de coco e a quitosana, que apresentam alta aplicabilidade em processos de remo??o de ?ons met?licos, e uma grande disponibilidade a baixo custo. Al?m disso, o problema encontrado na recupera??o desses adsorventes e do adsorvato ap?s o processo de adsor??o pode ser contornado pela fixa??o dos biossorventes em matrizes polim?ricas, obtendo-se pe?as de maior volume, o que facilita as etapas de separa??o. Assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver comp?sitos porosos com propriedades adsorventes, a partir da mistura f?sica de polietileno graftizado com anidrido maleico (PE-g-MA), fibra de coco (FC), quitosana (Q) e cloreto de s?dio (NaCl) utilizado como agente porog?nico), e avaliar a capacidade de adsor??o desses novos comp?sitos porosos na remo??o do ?on met?lico cromo (III), j? que este, ? um res?duo presente em grandes atividades industriais, como a galvanoplastia. Com esta finalidade, foi realizado um planejamento experimental, onde foi avaliada a influ?ncia do tamanho das part?culas de fibra de coco e da quantidade de quitosana na efici?ncia do processo de adsor??o, assim como o pH da solu??o aquosa contendo o adsorvato cromo (III). Com os resultados pode-se concluir que o modelo usado no planejamento experimental foi v?lido para a avalia??o da signific?ncia dessas vari?veis, como para as melhores condi??es de remo??o do cromo (III), as quais aconteceram nos valores mais elevados de pH (entre 6 e 7) e na presen?a de maiores quantidades de quitosana (7,5-8,6 g). A faixa granulom?trica da fibra de coco que se mostrou mais favor?vel foi de 0,097-0,142 mm. Analisando esses comp?sitos porosos por espectroscopia na regi?o do infravermelho (FTIR), difra??o de raios-X (DRX), absor??o de ?gua e microscopia eletr?nica de varredura (MEV), p?de-se constatar e confirmar a forte intera??o ocorrida entre os componentes da mistura, possivelmente, interferindo na efici?ncia do processo de adsor??o do cromo (III).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-11-19Bitstream added on 2014-06-13T20:54:14Z : No. of bitstreams: 1 candido_lw_me_rcla.pdf: 9933256 bytes, checksum: 86107fe3240cde47ad6045c934445dd4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A pesquisa tem como tema central o reconhecimento de áreas modificadas pela atividade de mineração como uma unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi (SP). As últimas décadas têm sido marcadas por grandes mudanças tecnológicas, pelo aumento da população e o decorrente aumento das cidades, tendo como reflexo a conseqüente elevação do consumo dos recursos naturais. Este estudo caracterizou cavas e pilhas de botafora, geradas pela atividade extração de argila para a indústria cerâmica, como modificadoras das características geológico-geotécnicas naturais dos terrenos. Para atingir o objetivo deste estudo foi realizado um mapeamento do Município de Estiva Gerbi onde a área de estudo foi dividida em 6 unidades geológico-geotécnicas: Unidade I - solos areno-argilosos, em relevo de média vertente da Formação Aquidauana; Unidade II - solos argilosos, em situação de baixa vertente da Formação Aquidauana; Unidade III - solo coluvionar, em situação de meia encosta de cobertura cenozóica indiferenciada; Unidade IV - solo residual, de topo de colinas amplas de cobertura cenozóica indiferenciada; Unidade V - solo aluvionar, de planície de inundação, e Unidade VI - áreas modificadas, onde foram agrupadas as áreas oriundas da atividade de mineração, individualizadas como uma unidade geológico-geotécnica específica. A pesquisa comprovou que as cavas e pilhas de bota-fora e sua área de influência possuem características particulares em relação às outras unidades. Através de observações de campo conclui-se que as principais alterações ambientais desta unidade são: a mudança no perfil de solo, a declividade do terreno, alterações no nível de água subterrâneo, a formação de lagos, as condições de permeabilidade, a aceleração de processos erosivos e a disposição de lixo.... / The research main issue is the recognition of areas modified by mining activity as a geological-geotechnical unit in the Municipality of Estiva Gerbi (State of São Paulo). The last decades have been marked by great technological changes, population boost and the resulting enlargement of cities caused the elevation of natural resources consume. This study characterized furrows and putting out piles, generated by the activity of clay extraction to the ceramic industry as modifiers of geological-geotechnical natural aspects of the soil. To achieve the aim of this study, the Municipality of Estiva Gerbi was mapped and the study area was divided in 6 geological geotechnical units. Unit I sand-clay soils on a mid hogback relief of Aquidauana Formation; Unit II - clay soils, on a low hogback situation of Aquidauana Formation; Unit III - adjacent to river soil on a mid cliff of surface finish; Unit IV - residual soil, on the top of wide hills with Cenozoic undistinguished surface finish; Unit V - river soil, on flooding plains and Unit VI - modified areas, where the areas deriving from mining activity where grouped, individualized as a specific geological-geotechnical unit. The researched proved that furrows and putting out piles and its influence area has particular characteristics comparing to other units. Through field observations, it was concluded that the main environmental alterations of this unit are: the modification of the soil profile, the declivity of the terrain, subterranean water level alterations, the formation of lakes, the conditions of permeability, the acceleration of erosive processes and the disposal of refuse. According to specific literature about technogenical deposits, the putting out piles are classified as a built layer of spolic type.

O algodão transgênico Bollgard® (algodão Bt) contém o gene cry1Ac da bactéria Bacillus thuringiensis, que confere a planta resistência a Lepidopteros. A expressão deste gene na planta pode acarretar efeitos ecológicos adversos à microbiota do solo e da rizosfera. Em casa-de-vegetação, a comunidade bacteriana associada ao algodão Bt foi comparada a do algodão convencional, em dois tipos de solos e quatro estádios fenológicos. Amostras de rizosfera foram avaliadas por técnicas dependentes e independentes de cultivo. As técnicas de contagem de bactérias e DGGE permitiram observar os efeitos do algodão Bt na densidade e diversidade de Pseudomonas e bactérias totais, durante os estádios iniciais de desenvolvimento da planta. A toxina Cry foi detectada na rizosfera de algodão Bt, em todo ciclo da cultura. Nas fases de formação do botão floral e abertura das maçãs, a atividade microbiana foi maior na rizosfera do algodão Bt. Esses resultados indicam o potencial do ambiente rizosférico em reestabelecer à estrutura da comunidade bacterina após um impacto temporal. / The transgenic cotton Bollgard® (Bt cotton) contains the cry1Ac gene from the Bacillus thuringiensis bacterium, which confers the plant resistance against some insects. The expression of this gene in the plant can cause adverse ecological effects on soil and rhizosphere microbiota. In a greenhouse experiment, the bacterial community associate to Bt cotton was compared to non-transgenic parental cultivar plants, in two types of soil at different plant development stages. Rhizosphere communities were evaluated by culture-dependent and independent approaches. Results reveal the effect of the Bt cotton in the density and diversity of Pseudomonas and total bacteria, during initial plant development stages. The Cry toxin was detected in the rhizosphere of Bt cotton, during all plant cycle. In the phases of flower formation and fruit opening, the microbial activity was greater in the rhizosphere of Bt cotton. These results show the potential of the rhizosphere to reestablish the original structure of the bacterial community after a temporary impact.

A liberação comercial de plantas geneticamente modificadas (PGMs) é assunto controverso, devido ao desconhecimento quanto aos potenciais impactos ambientais e sócioeconômicos que pode suscitar a curto, médio e longo prazo. De modo a regular as deliberações sobre o uso de organismos geneticamente modificados (OGMs) mecanismos regulatórios que se propõem a prever tais impactos estão sendo criados em diversas nações, sendo a análise de risco (AR) o instrumento de estudo ambiental normalmente empregado nos processos decisórios. No entanto, há contestações sobre seu uso como única ferramenta de análise ambiental de PGMs, já que não possibilita a avaliação dos impactos cumulativos, indiretos, de longo prazo e dos interesses das nações delineados em suas políticas, planos e programas (PPPs). Um instrumento proposto por alguns autores passível de abarcar tais considerações é a Avaliação Ambiental Estratégica, que busca inserir a variável ambiental durante as fases de planejamento que resultam na elaboração de PPPs. Este trabalho teve como objetivo avaliar o sistema regulatório envolvendo a liberação em escala comercial de PGMs no Brasil e as potenciais contribuições da AAE para o processo decisório, contemplando os princípios de uma boa governaça ambiental nos processos decisórios. Para tanto, aplicou-se um questionário eletrônico a agentes sociais interessados pelo tema visando identificar suas visões sobre o assunto, analisou-se os procedimentos utilizados na deliberação sobre o algodão MON1445 resistente ao herbicida glifosato e, por fim, efetuou-se a avaliação dos instrumentos análise de risco, estudo de impacto ambiental (EIA) e AAE quanto à inserção da variável ambiental nas tomadas de decisão. Os resultados obtidos foram: com relação ao sistema regulatório, cujos pressupostos encontram-se na Lei de Biossegurança, evidenciou-se a falta de legitimidade nas tomadas de decisão, as quais são realizadas pela CTNBio, enquanto que a Constituição brasileira atribui aos órgãos ambientais a deliberação sobre atividades potencialmente poluidoras, dentre estas aquelas que envolvam OGMs; a deficiência dos mecanismos de participação social, pois as audiências públicas ocorrem mediante decisão da CTNBio; a falta de acesso às informações, devido a não implementação do Sistema de Informações sobre Biossegurança (SIB), além do descumprimento de diversas legislações, que configuram no desrespeito à justiça ambiental. Em razão destes fatores, conclui-se que o sistema regulatório brasileiro sobre PGMs não se baseia em uma boa governança ambiental. Quanto aos instrumentos de avaliação de impactos ambientais, a análise de risco, em função dos aspectos acima levantados, não se adequa para a avaliação prévia de PGMs, podendo ser utilizada como uma metodologia que subsidie o EIA ou a AAE. O EIA, por sua vez, não tem a atribuição de avaliar ações que envolvam territórios abrangentes, mas sim de atividades pontuais que se dão em etapas posteriores de planejamento. Já a AAE contribuiria para a tomada de decisões no tocante à liberação comercial de PGMs, em função de seus princípios de transparência, envolvimento social, planejamento ambiental, abrangência de extensos recortes territoriais, avaliação de impactos cumulativos e de longo prazo e monitoramento ambiental contínuo. Deste modo, recomendou-se a utilização da AAE no planejamento ambiental envolvendo liberações comerciais de PGMs no Brasil. / The commercial release of genetically modified crops (GMCs) is controversial, due to the lack of knowledge about the potential environmental and socio-economic impacts that can lead to short, medium and long term. In order to regulate the deliberations on the use of genetically modified organisms (GMOs), regulatory mechanisms that are proposed to predict such impacts are being created in many nations, with risk analysis (RA) being the instrument normally used in environmental studies for decision-making. However, there are some doubts about its use as the only tool of environmental analysis of PGMs, since it does not allow the assessment of cumulative, indirect and long-term impacts and the interests of the nation outlined in their policies, plans and programs (PPPs). An instrument proposed by some authors likely to embrace such considerations is the Strategic Environmental Assessment, which seeks to insert the environmental variable during the planning stages that result in the development of PPPs. This thesis aimed to evaluate the regulatory system involving the commercial release of GMCs in Brazil and the potential contribution of SEA to decisionmaking process, incorporating the principles of good governance. To this end, we applied an electronic questionnaire to some social actors to identify their views on the subject, reviewed the procedures used in the deliberation of the glyphosate-resistant cotton MON1445 and, finally, we performed the evaluation of risk analysis, environmental impact statement (EIS) and SEA as tools of environmental parameter insertion in decision-making. The results obtained were: with respect to the regulatory system, whose assumptions are in the Biosafety law, there was a lack of legitimacy in decision-making, which are held by CTNBio, while the brazilian Constitution assigns the decision on potentially polluting activitities (among which is those related to the GMOs) to the environmental agencies; the deficiency of the mechanisms of social participation, since decisions for public hearings are taking by CTNBio; lack of access to information due to non-implementation of the Information Biosafety System (IBS), and the disrespect of various laws, whith disregard for environmental justice. Because of these factors, the brazilian regulatory system on PGMs is not based on good environmental governance. With regard to instruments for environmental studies, risk analysis, according to the aspects mentioned above, is not suitable for prior assessment of GMCs and can be used as a methodology that assists EIS or SEA. The EIS, in turn, does not have the assignment to assess actions that involve extensive territories, but the pontual activities that take place in later stages of planning. SEA, in turn, would contribute to the decision-making regarding the commercial release of GMPs, according to its principles of transparency, social involvement, environmental planning, coverage of extensive territorial areas, assessment of cumulative and long-term impacts and continuous environmental monitoring. Thus, recommendations were made for the use of SEA in environmental planning involving commercial releases of GMPs in Brazil.

Made available in DSpace on 2016-02-26T14:53:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlaCristinaDutra.pdf: 1092589 bytes, checksum: 04438f8333358adca1827a37834f4d61 (MD5) Previous issue date: 2009-03-30 / Genetic engineering has created genetically modified (GM) varieties of many crops that express the toxin from the bacterium Cry Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). The Cry toxin has insecticidal properties, is synthesized during growth of the plant, and can be expressed in any part of it. To evaluate the impact of this technology on the environment, this study aimed to find the effect of GM cotton resistant to insects on the fauna of Formicidae and Coleoptera. The field sample was a commercial area located in the municipality of Maracajú, Mato Grosso do Sul, Brazil. There were two treatments: Bt cotton and non-Bt cotton, and 20 samples were taken in each treatment during the reproductive period of cotton in the 2007/2008 crop season. The samplings were done by interception pitfall traps. It was used the paired t test for each day of collection to compare the occurrence of species in both treatments. Seeking to obtain gradients of community structure of Formicidae and Coleoptera based on species composition, it was used the technique of ordering by hybrid multidimensional scaling (HMDS). The studied Bt cotton area negatively affected the fauna of Formicidae, because of the species richness in Bt cotton was lower when compared to non-Bt cotton, and the species of this family occurred in non-Bt crops were different from those presented in Bt. The fauna of Coleoptera was also affected by Bt crop, as the species that make up the community assessed in Bt crops are different from those that make the non-Bt crop. The fact that negative results were observed regarding the impact on entomofauna in an area with little time under cultivation of Bt cotton, strengthens the possibility of further changes in the long term / A engenharia genética tem criado variedades geneticamente modificadas (GM) de muitos cultivos que expressam a toxina Cry da bactéria Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). Essa toxina tem propriedades inseticidas e é sintetizada durante o crescimento da planta, podendo ser expressa em qualquer parte da mesma. Visando avaliar os impactos dessa tecnologia no ambiente, neste trabalho avaliamos o efeito do algodão GM resistente a insetos sobre a fauna de Formicidae e Coleoptera de solo. O experimento foi conduzido em uma área comercial situada no município de Maracajú, Mato Grosso do Sul, Brasil. Sendo avaliados dois tratamentos: algodão Bt e algodão não-Bt. Foram realizadas 20 amostras em cada tratamento, durante o período reprodutivo do algodoeiro na safra de 2007/2008. A amostragem foi realizada através de armadilhas de interceptação do tipo pitfall modificada. Para a análise da riqueza de espécies utilizou-se o teste t pareado por dia de coleta para comparar a ocorrência das espécies nos dois tratamentos. Buscando obter gradientes da estrutura da comunidade de Formicidae e Coleoptera baseada na composição de espécies, foi utilizada a técnica de ordenação por escalonamento multidimensional híbrido (HMDS). O algodão Bt da área estudada afetou negativamente a fauna de Formicidae, pois a riqueza de espécies no algodão Bt foi inferior quando comparada ao algodão não-Bt. As espécies de formigas ocorrentes no cultivo não-Bt foram diferentes daquelas presentes no Bt. A fauna de Coleoptera também foi afetada pelo cultivo Bt, já que as espécies que compõe a comunidade avaliada no cultivo Bt foram diferentes daquelas que compõe a cultura não-Bt. O fato de terem sido observados resultados negativos a respeito do impacto sobre a entomofauna em uma área com pouco tempo de cultivo de algodão Bt, indica a possibilidade de efeitos ainda maiores em longo prazo

A expansão das atividades humanas está associada a várias ameaças antrópicas que afetam a biodiversidade tropical, especialmente a perda e fragmentação de habitat, o continuado crescimento populacional humano e a expansão de infraestrutura, como estradas e rodovias. Embora seja esperado que as ameaças antrópicas interajam e criem mosaicos de manchas de habitat de diferentes qualidades, há ainda poucos estudos sobre os efeitos aditivos e interativos de diferentes ameaças sobre a biodiversidade ou sobre a capacidade de espécies nativas de usar remanescentes de diferentes qualidades. De fato, a maioria dos estudos focaram em apenas uma ou poucas ameaças isoladas, na escala do fragmento em vez da escala da paisagem e não consideraram as variações na qualidade dos remanescentes. Mamíferos de maior porte são um bom modelo de estudo porque possuem um conjunto de características que os tornam particularmente vulneráveis a várias ameaças antrópicas. Dada a dificuldade de obter dados sobre estas espécies elusivas em escalas espaciais adequadas, entrevistas com moradores locais vêm sendo cada vez mais usadas para acessar a distribuição de mamíferos de maior porte, e podem fornecer informações confiáveis. Através da estimativa da ocorrência de 15 espécies de mamíferos de maior porte por meio de entrevistas com o chefe de 12 unidades domésticas em cada uma de 20 paisagens em uma região de pós-fronteira de 1 milhão ha na Amazônia, investigamos: (i) que tipo de habitat e em qual escala espacial está associado com a ocorrência das espécies, e (ii) os efeitos, a importância relativa e as interações de quatro ameaças antrópicas - cobertura de habitat, fragmentação de habitat, densidade populacional humana e densidade de estrada - sobre a persistência das espécies. Dados de presença/ausência nos arredores de 227 unidades domésticas foram analisados usando modelos lineares generalizados mistos e seleção de modelos baseada no Critério de Informação de Akaike em duas etapas. A persistência das espécies maiores e ameaçadas não foi necessariamente afetada pela qualidade do habitat, mas elas responderam majoritariamente a cobertura de habitat em escalas maiores. A chance de persistência de todas as espécies - mesmo das duas menores, que não responderam à perda de habitat isoladamente - foi afetada por alguma combinação das quatro ameaças antrópicas. Efeitos aditivos entre as ameaças antrópicas foram mais importantes do que as interações entre elas na determinação da ocorrência de mamíferos de maior porte. Enquanto os efeitos da perda de habitat foram mais fortes do que os efeitos da fragmentação de habitat per se, a densidade de estradas foi tão importante quanto à perda de habitat para a ocorrência das espécies. Por último, não houve um padrão claro em termos do grau de ameaça e do tamanho corpóreo por trás da reposta dos mamíferos de maior porte a ameaças antrópicas combinadas. Nosso estudo sugere que áreas protegidas em terras públicas ou privadas na Amazônia devem ser grandes para assegurar a persistência de mamíferos de maior porte, mas podem incluir mosaicos de florestas primárias e secundárias. Os resultados também ressaltam a necessidade de considerar os impactos acumulados de múltiplas ameaças simultaneamente - em especial, as consequências da expansão da malha viária - em planejamentos e manejos, de maneira a evitar subestimar a chance de extinções. Evitar que paisagens na Amazônia se tornem muito desmatadas e alteradas é fundamental, dado que a persistência até mesmo das espécies mais comuns pode ser prejudicada, afetando um dos serviços ecossistêmicos mais importantes para moradores locais - a carne de caça - e potencialmente erodindo o valor que estes atribuem às florestas / The expansion of human activities is associated to a myriad of anthropogenic threats that affect tropical biodiversity, especially habitat loss and fragmentation, the continued human population growth and the expansion of infrastructure, as roads and highways. Although anthropogenic threats are expected to interact and to create mosaics of patches of varying quality, their additive and interaction effects on biodiversity, as well as the extent native species are able to use remnants of distinct quality, have yet been poorly studied. Indeed most studies focused on only one or few threats in isolation, on the patch rather than the landscape scale and did not considered the varying quality of remnants. Large mammals are a good study model as they have a set of traits that make them particularly vulnerable to several anthropogenic threats. Due to the difficulties in gathering data on these elusive species at adequate spatial scales, interviews with local residents have increasingly being used to access their distribution and can provide reliable information. By estimating the occurrence of 15 large mammal species through interviews with the head of 12 households within each of 20 landscapes across a 1-million ha post-frontier region in Amazonia, we investigated: (i) which habitat type at which spatial scale is associated with species occurrence, and (ii) the effects, relative importance and interactions of four anthropogenic threats - habitat cover, habitat fragmentation, human population density and road density - on species persistence. Presence/absence data across the surroundings of 227 households was analyzed using generalized linear mixed-effects models, and a two-step model selection based on Akaike’s Information Criteria. The persistence of larger and endangered species was not necessarily affected by habitat quality, but they responded to habitat cover mostly at larger spatial scales. The chance of persistence of all species - even the two smallest that were not affected by habitat loss alone - was disrupted by some combination of the four anthropogenic threats. Additive effects between anthropogenic threats were more important than their interaction in determining the occurrence of large mammals. While the effects of habitat loss were stronger than the effects of habitat fragmentation per se, road density was as important as habitat loss to species occurrence. Finally, there was no clear pattern in threat status or body size underlying the response of large mammals to combined anthropogenic threats. Our study suggest that protected areas in public or private lands in Amazonia should be large to secure the persistence of large mammals, but may include mosaics of primary and secondary forest. The findings also highlight the need to take into account the accumulated impacts of multiple threats simultaneously - particularly, the consequences of the expansion of the road network - in planning and management, as a way to avoid underestimating the chance of extinctions. Preventing Amazonian landscapes to become heavily deforested and altered is critical, as the persistence of even common species can be impaired, affecting one of the most important ecosystem services provided to local residents - bushmeat - and potentially eroding the value people attribute to forests

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2016-08-08T16:42:04Z No. of bitstreams: 1 brunaluanamarcial.pdf: 8389291 bytes, checksum: 93256796394730c4d8f7a200fe2be582 (MD5) / Rejected by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br), reason: tentar corrigir a fórmula no resumo on 2016-08-09T11:35:20Z (GMT) / Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2016-08-09T11:47:58Z No. of bitstreams: 1 brunaluanamarcial.pdf: 8389291 bytes, checksum: 93256796394730c4d8f7a200fe2be582 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-08-09T11:51:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brunaluanamarcial.pdf: 8389291 bytes, checksum: 93256796394730c4d8f7a200fe2be582 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T11:52:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brunaluanamarcial.pdf: 8389291 bytes, checksum: 93256796394730c4d8f7a200fe2be582 (MD5) Previous issue date: 2013-07-26 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As Metaloproteinases de Matriz (MMPs) desempenham um papel crucial nos processos fisiológicos e condições patológicas tais como progressão tumoral e metástases. Nos últimos anos, tem sido proposto uma série de inibidores de MMPs (IMMPs), incluindo as Tetraciclinas Quimicamente Modificadas (CMTs), as quais têm apresentado resultados promissores em ensaios com modelos pré-clínicos de câncer. No entanto, até o presente não havia nenhum estudo da estrutura-atividade desses compostos. Neste sentido, na presente tese foram combinadas as metodologias teóricas da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), Docking molecular e simulação de Dinâmica Molecular (DM) para elucidar o mecanismo de interação das CMTs com o sítio ativo das MMPs. Primeiramente a estrutura e estabilidade dos modelos moleculares miméticos do sítio ativo da MMP-2 representados por: [Zn(LHn)(H2O)2]2+x (n = 0, 1, 2 e x = -2, -1, 0) e [Zn(L)(His)3], onde L representa CMT1, -3, -4, -7 e -8, foram calculados usando DFT. O efeito do solvente e do pH foram também avaliados. Os resultados sugerem que a coordenação com o zinco ocorra no sítio VI(O11O12), o qual é igualmente favorável para a CMT-3 (log β = 15,9) e CMT-8 (log β = 21,3). Esta análise inicial evidenciou que a atividade das CMTs como inibidoras de MMP estaria diretamente relacionada à sua estrutura. Na segunda fase do trabalho foi investigada a interação das CMTs diretamente com o sítio ativo da MMP-2 (1QIB) combinando os métodos de docking molecular, simulações de DM e cálculos de energia livre. Um novo conjunto de parâmetros para os átomos de Zn(II) estrutural e catalítico da enzima foi calculado, validado e depositado dentro do campo de forças AMBER. As CMTs foram otimizadas no nível B3LYP/6-31G(d) e “docadas” dentro do sítio ativo da MMP-2. As melhores soluções foram minimizadas e submetidas a 12ns de simulação de DM. A energia livre de ligação foi calculada usando as metodologias de integração termodinâmica e MMPBSA. Os principais resultados mostram que as CMTs coordenam-se ao Zn(II) através do sítio VI(O11-O12), como proposto experimentalmente. Com exceção do análogo CMT-3 que está envolvido em contatos hidrofóbicos e interações de van der Waals com aminoácidos do bolso S1’da enzima e ainda interage com o Zn(II) pelo O11. A análise da energia livre de ligação revela uma maior afinidade entre o análogo CMT-3 com o sítio ativo da MMP-2, seguido pela CMT-7 e CMT-8, sendo que a diferença de energia varia apenas de 3 kcal mol1. De acordo com os resultados, é possível inferir que a ocupação do canal S1’ seria um fator fundamental para a resposta biológica da CMT-3, enquanto que as demais CMTs, por impedimento estérico, não entram no túnel hidrofóbico da enzima. Os resultados apresentados nesta tese tratam do primeiro estudo em nível molecular da interação de CMTs com metaloproteínas, como contribuição para a compreensão das observações experimentais, sobretudo dos testes biológicos, e ainda uma referência direta para o desenho de novos análogos das CMTs com maior potencial biológico. / Matrix Metalloproteinases (MMPs) play a critical role in physiological processes and pathological conditions such as tumor progression and metastasis. In recent years, a number of MMP inhibitors (MMPIs) have been proposed, including the chemically modified tetracyclines (CMTs), which have been evaluated in preclinical cancer models showing promising results. However, until present there were no studies on the structure-activity relationship for these compounds. In this sense, the present thesis focuses on the direct interaction of CMTs with the active site of the MMPs. Density Functional Theory (DFT), molecular docking and molecular dynamics (MD) simulations were accomplished for seven CMT derivatives. Firstly the structure and stability of mimetic molecular models of active site of MMP-2 represented by: [Zn(LHn)(H2O)2]2+x (n = 0, 1, 2 and x = -2, -1, 0) and [Zn(L)(His)3], where L=CMT-1, CMT-3, CMT-4, CMT-7 and CMT-8, were calculated at DFT level. The solvent and pH effects were also evaluated. The results suggested that the coordination at the O11-O12 site (site VI) was quite favorable to CMT-3 (log β = 15,9) and CMT-8 (log β = 21,3). This initial analysis showed that the activity of CMTs as inhibitors of MMP is directly related to its structure. In the second stage of the study, we investigated the interaction of CMTs directly with the active site of MMP-2 (1QIB). New sets of parameters were proposed for structural and catalytic zinc atoms in order to study MMPs and their complexes by means of the AMBER force field. The CMTs ligands were optimized at the B3LYP/6-31G(d) and docked onto the active site of MMP-2. The best solutions were minimized and subjected to 12ns MD simulation. The binding free energy was calculated using the methods of thermodynamic integration and MM-PBSA. The main results showed that the CMTs bind to the catalytic zinc of the MMP-2 enzyme through the O11-O12 moiety (site VI) as proposed experimentally. The exception was the CMT-3 analogue which is involved in hydrophobic contacts and van der Waals interactions with amino acids of the S1’ pocket in the MMP-2 enzyme and also interacts with the Zn (II) by O11. The binding energy calculated in solution predicts the CMT-3 complexes as the most favorable, followed by the CMT-7 and CMT-8 analogues, whose energy difference is within 3 kcal mol-1. These results suggest that the occupancy of S1’ pocket is an important molecular feature for biological response of CMT-3, while the other CMTs do not enter the hydrophobic tunnel of the enzyme due to the steric hindrance. The results presented in this thesis are the first step towards understanding the mechanism of CMTs as MMP inhibitors at a molecular level and could be a significant contribution to the understanding of experimental observations, especially the biological tests and the CMTs action mechanism as MMP inhibitors, allowing the design of new analogues with enhanced biological potency.

In spite tropical forests are the most important terrestrial global carbon sinks due to carbon storage in aboveground biomass, it is also the primary target of deforestation. The conversion of Tropical forests into anthropogenic areas might disrupt biological flux and also lead to severe microclimatic changes at forest edges. These combined effects can trigger profound changes in plant composition through both high mortality of fragmentation-sensitive species and proliferation of disturbed-adapted species which will ultimately impacts carbon storage. Thus, our main objective in this study was understand the role of human-induced disturbances in modulate the dimension of biomass loss at tropical forests. We applied a systematic literature review searching for empirical evidences that edge effects can drive biomass loss in tropical forests (Chapter 2). Our findings highlighted the gap of knowledge about the pattern and process related to biomass loss in tropical forests. To strengthen this understanding, we formulated a conceptual model linking landscape structure and patch-level attributes to severity of edge effects affecting aboveground biomass. Our model hypothesizes that habitat amount, isolation, time since edge creation, and the synergism between edge distance, patch size, and matrix type are the main drivers of biomass loss in anthropogenic tropical forests. We thus used a large plant dataset (18 503 trees ≥ 10 cm dbh) from 146 sites distributed across four Mexican and four Brazilian rainforest regions to test our conceptual model predictions, specifically the influence of forest cover, site isolation, edge distance, patch size and type of matrix on biomass (Chapter 3). We observed that carbon-rich sites presented species that are typical of old-growth forests (shade-tolerant, large-seeded, zoocoric) contrasting to carbon-poor sites composed by disturbed-adapted species (pioneer occupying the understory). Large shade-tolerant trees (≥ 40 cm dbh) were impacted severely by the combination of forest loss and edge effects. Edge distance, patch size, and the amount of open-matrix strongly influence small shade-tolerant trees (≤ 20 cm dbh). Although our results do not fully corroborate the initial predictions of the conceptual model, they support the idea that landscape composition interact with patch structure and ultimately impacts biomass stocks in fragmented tropical forests. Finally, we further investigated if the disturbance level of the region influences plant-structure responses to forest loss (Chapter 4). Biomass, but not plant density, was affected by forest loss in regions with intermediate disturbance levels, i.e. regions showing a combination of moderate deforestation (20-40% of remaining forest cover) disturbed during the past 30-60 years, high defaunation but harboring relictual populations of large-mammals, and areas mostly composed by heterogeneous matrices. In general, our findings highlight that both landscape composition and patch structure are the main drivers of biomass loss in Neotropical forests, and that the landscape context must be considered to obtain more reliable estimations of carbon emissions due to forest degradation. Landscape planning (e.g. restoration of forest cover) should be included in conservation strategies in order to sustain carbon storage. Moreover, we advocate that conservation initiatives will be less costly and more effective if implemented in areas under intermediate disturbance levels / Apesar das florestas tropicais serem a mais importante fonte mundial de carbono da porção terrestre do globo devido ao armazenamento de carbono na biomassa acima do solo, elas são também o alvo primário do desmatamento. A conversão das florestas Tropicais em áreas antropogênicas pode interromper o fluxo biológico e também levar a severas mudanças microclimáticas na borda dos fragmentos. A combinação desses efeitos pode engatilhar profundas mudanças na composição da vegetação através tanto da mortalidade de espécies sensíveis à fragmentação como também pela proliferação de espécies adaptadas distúrbios, com impactos finais nos estoques de carbono. Assim, o maior objetivo desse estudo foi compreender o papel dos distúrbios induzidos pelo homem na modulação da dimensão da perda de biomassa em florestas Tropicais. Nós aplicamos uma revisão sistemática da literatura procurando por evidências empíricas de que o efeito de borda pode levar a perda de biomassa em florestas tropicais (Capítulo 2). Nossos resultados destacam a lacuna de conhecimento entre padrões e processos relacionados à perda de biomassa em florestas Tropicais. Para fortalecer esse conhecimento, nós formulamos um modelo conceitual conectando estrutura da paisagem e atributos na escala do fragmento à severidade do efeito de borda, e assim afetando a biomassa acima do solo. Nosso modelo hipotetiza que a quantidade de hábitat, o isolamento, o tempo desde a formação da borda e o sinergismo entre tamanho do fragmento, distância da borda e tipo de matriz são os principais condutores de perda de biomassa em florestas Tropicais antropogênicas. Utilizando um grande banco de dados (18 503 árvores ≥ 10 cm dap) provenientes de 146 locais distribuídos em quatro regiões de floresta úmida no México e quatro no Brasil, nós então testamos as predições do nosso modelo conceitual. Especificamente, a influência da cobertura florestal, isolamento, distância da borda, tamanho do fragmento e tipo de matriz sobre a biomassa (Capítulo 3). Nós observamos que áreas com muito carbono apresentaram espécies típicas de florestas maduras (tolerantes ao sombreamento, zoocóricas, com sementes grandes) contrastando com áreas com pouco carbono compostas por espécies adaptadas à distúrbio (pioneiras ocupando o sub-bosque). Árvores grandes tolerantes ao sombreamento (≥ 40 cm dap) foram impactadas severamente pela combinação de perda de cobertura florestal e efeitos de borda. Distância da borda, tamanho do fragmento e a extensão da área de matriz aberta influenciaram fortemente as árvores pequenas tolerantes a sombreamento (≤ 20 cm dap). Apesar dos nossos resultados não corroborarem completamente as predições iniciais do nosso modelo conceitual, eles dão suporte à ideia de que a composição da paisagem interage com a estrutura do fragmento com impactos finais nos estoques de biomassa em florestas Neotropicais. Por fim, nós investigamos se o nível de distúrbio da região pode influenciar nas respostas da estrutura da vegetação à perda de cobertura florestal. Biomassa, mas não a densidade de indivíduos, foi afetada pela perda de cobertura florestal em regiões com nível intermediário de distúrbio, i.e. regiões apresentando uma combinação de níveis moderados de desmatamento (20-40% de cobertura florestal remanescente) em que a perturbação ocorreu ao longo dos últimos 30-60 anos, com alto grau de defaunação mas ainda abrigando populações relictuais de grandes mamíferos e, em sua maioria, compostos por uma matriz heterogênea. Em geral, nossos resultados destacaram que tanto a composição da paisagem como a estrutura do fragmento são os principais condutores de perda de biomassa em florestas Neotropicais e que o contexto da paisagem deve ser considerado para se obter estimativas mais confiáveis de emissão de carbono devido à degradação florestal. O planejamento da paisagem (e.g. restauração da cobertura florestal) deve ser incluído em estratégias de conservação em ordem de sustentar o armazenamento de carbono. Além disso, nós defendemos que iniciativas de conservação serão menos custosas e mais efetivas se implementadas em áreas sob níveis intermediários de distúrbio

Neste trabalho é proposta a família de distribuições Série de Potência k-Modificadas para modelar conjuntos de dados de contagem que apresentam ou não alguma discrepância na frequência da observação k em relação à distribuição Série de Potência associada. É importante ressaltar que o emprego do termo Modificada(s) não possui o mesmo contexto ao empregado por Gupta (1974), o qual introduziu a classe de distribuições Série de Potência Modificadas representada pela sigla MPSD. Neste trabalho, entende-se por modificação, a inclusão de um parâmetro na função massa de probabilidade da distribuição Série de Potência tornando essa nova família de distribuições capaz de modelar adequadamente conjunto de dados para os casos em que há excesso (inflação), falta (deflação), ausência ou até mesmo quando a frequência da observação k estiver de acordo para a suposição de uma distribuição pertencente à família Série de Potência. Para esta nova família de distribuições são apresentadas propriedades como Função de distribuição, Função característica, Função geradora de momentos, Estatísticas de Ordem dentre outras, além de contextualizá-la como modelo de mistura. As distribuições consideradas para a construção dessa nova família serão as distribuições uniparamétricas pertencentes à família Série de Potência, cuja função massa de probabilidade pode ser escrita em função de sua média. / In this work, it is proposed the family of k-modified power series distributions to model count data sets that may or may not present some discrepancy in the frequency of the observation k in relation to the power series distribution associated. It is important to highlight that employing the term \"modified\" does not imply the same context to the one employed by Gupta (1974), which introduced the class of power series modified distributions represented by the acronym MPSD. In this work, modification can be understood as the inclusion of a parameter in the probability mass function of the power series distribution, allowing this family of distributions to properly model a data set for cases where there is an excess (inflation), deficiency (deflation), lack or even when the frequency of observations k are in agreement with the supposition of a distribution belonging to the power series family. It is presented, for this new family of distributions, properties like distribution function, characteristic function, moment generating function, order statistics, among others. Moreover the family is also contextualized as a mixture model. The distributions considered to construct this new family are uniparametric and belong to the power series family, for which the probability mass can be written as function of its mean.

Fotocatalisadores baseados em nanopartículas de dióxido de titânio modificados fornecem soluções em potencial para a mineralização de poluentes orgânicos em meio aquoso. Agentes modificadores têm sido amplamente investigados com o objetivo de promover a fotoativação pela luz visível. Foram estudadas a nível fundamental até aqui, as modificações estruturais, texturais e óticas causadas pela introdução de silício e nitrogênio na rede da titânia. Titânias puras (TiO2) e modificadas nanoestruturadas, particularmente titânias modificadas com silício (TiO2-SiO2), com razões atômicas Si/Ti de 0,1, 0,2 e 0,3 foram sintetizadas pelo método sol-gel a partir da hidrólise ácida de isopropóxido de titânio(IV) e tetraetoxisilano. As metodolo-gias sintéticas desenvolvidas tentaram aderir aos princípios da Química Verde, dispensando o uso de atmosfera inerte e temperatura e pressão elevadas, o que foi alcançado utilizando-se, principalmente, a agitação ultrassônica. Titânias modificadas com silício e dopadas com ni-trogênio (TiO2-SiO2-N) foram obtidas a partir do pré-tratamento de TiO2-SiO2 a 500 C ao ar e então submetidas ao fluxo de amônia (NH3) a 600 C por 1-3 h e, após resfriamento, foram recozidas a 400 C ao ar. Amostras distintas foram caracterizadas, na forma de pó seco e após calcinação entre 400600 C, por difração de raios X, adsorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de refletância difusa no UV-Visível. As titânias pu-ras, obtidas principalmente variando-se a razão de hidrólise, foram cristalizadas na forma de anatásio como fase predominante até 600 C, além de traços de brookita presente até 500 C. O rutilo foi identificado a partir de 600 C como fase minoritária, embora apresentando tama-nhos de cristal significativamente maiores que os estimados para o cristal de anatásio. As titâ-nias modificadas com até 20% de silício apresentaram notável estabilidade térmica, evidenci-ada pela presença exclusiva de anatásio até 900 C. Foi também observado o aparecimento de macroporos com diâmetro médio em torno de 55 nm após calcinação a 400 C, diferentemente do que se observou nas amostras em geral. A introdução de baixo teor de silício assegurou às titânias calcinadas valores elevados de área específica, atribuído ao efeito de contenção acentuada na taxa de crescimento do cristal. As titânias modificadas com silício e as titânias puras obtidas com taxa de hidrólise 25:1 para a razão H2O : Ti apresentaram mesoporos com diâmetros médios de mesma dimensão do cristal. As titânias modificadas com silício e dopa-das com nitrogênio apresentaram absorção na região visível entre 400-480 nm, com discreta redução da energia de band gap para as transições eletrônicas consideradas. Titânias calcina-das a 300−400 C apresentaram desempenho fotocatalítico semelhante ao TiO2 P25 da De-gussa sob irradiação UV, na degradação do azo corante Reactive Yellow 145 em soluções a-quosas em pH 5 a 20 1C / Photocatalysts based on modified titanium dioxide nanoparticles yield potential solutions for the mineralization of organic pollutants in aqueous media. Modifiers agents have been exten-sively investigated with the aim of promoting photoactivation by visible light. In a fundamen-tal level so far, structural, textural, and optic modifications caused by inserting silicon and nitrogen in the titania lattice, were studied. Nanostructured pure and modified titania (TiO2), mainly modified titania with silicon (TiO2-SiO2), with atomic ratios, Si/Ti, of 0.1, 0.2, and 0.3, were synthesized by the sol-gel method acid hydrolysis of titanium(IV) isopropoxide and tetraoxisilane. The developed synthetic methodologies tried to adhere to the Green Chemistry principles, not being necessary the use of inert atmosphere and elevated temperature and pressure; that was achieved, mainly, by the use of sonication. Silicon-modified titania doped with nitrogen (TiO2-SiO2-N) were obtained by pre-treating TiO2-SiO2 at 500 C in a air stream, then at 600 C in an ammonia (NH3) stream for 1-3 h and, after cooling, annealing at 400 C in a air stream. Distinct samples were characterized as a dry powder, after calcination at 400600 C, by X-ray diffraction, nitrogen adsorption, scanning electronic microscopy, and UV-Visible diffuse reflectance spectroscopy. Pure titania, primarily obtained by varying the hydrolysis ratio, were predominantly crystallized as anatase up to 600 C with traces of broo-kite present up to 500 C. Rutile was identified over 600 C as a minor phase, but presenting crystal sizes significatively larger than the estimated ones for anatase crystals. Silicon-modified titania up to 20% silicon showed a remarkable thermal stability, highlighted by the sole presence of anatase up to 900 C. It was also observed the formation of macropores with an average diameter of 55 nm after calcination at 400 C, unlike the other samples. Small contents of silicon promoted high surface areas in the calcinated titania, probably due to the a pronounced containment of the crystals growth rate. Pure and silicon-modified titania ob-tained with a hydrolysis ratio (H2O:Ti) of 25:1 presented medium mesopores with the same size of the crystals. Silicon-modified titania doped with nitrogen showed visible absorption in the 400-480 nm range, and a slight decrease of the band gap energy for the electronic transi-tions considered. Titania calcinated at 300-400 C presented a photocatalytic performance similar to Degussas P25 under UV irradiation, in the degradation of the azo dye Reactive Yellow 145 in aqueous solutions at pH 5 and 201C