O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do teor de proteína bruta (PB) e da fonte nitrogenada da dieta para vacas lactantes, utilizando cana-de-açúcar como volumoso sobre a síntese de proteína microbiana, composição da fração nitrogenada do leite, balanço nitrogenado e parâmetros metabólicos sangüíneos. Foram utilizadas 12 vacas Holandesas com média de 235 dias em lactação, agrupadas em três quadrados latinos contemporâneos 4x4, com período experimental de 21 dias, sendo 14 para adaptação as dietas e os 7 últimos para coletas. Os animais foram alimentados com rações isoenergéticas (1,29 Mcal/Kg de MS), com duas fontes nitrogenadas principais (farelo de soja e uréia) e dois teores de PB (14,5 e 16,0 %) na ração: A) 14,21% de PB e farelo de soja (FS) como fonte nitrogenada principal, com 65% de PDR, B) 15,57% de PB e FS, com 65% PDR, C) 14,23% de PB e Ureia, com 70% de PDR, D) 15,62% de PB e Uréia, com 70% PDR. Para a determinação da contagem de células somáticas e de nitrogênio ureico no leite (NUL) foram coletadas amostras de leite do 14º ao 18º dia de cada período. Para a determinação dos teores de proteína bruta, nitrogênio não protéico, nitrogênio não caseinoso, proteína verdadeira, caseína e proteína do soro do leite, foram coletadas amostras de leite do 18º ao 21º dia de cada período. Para a determinação da síntese de proteína microbiana foram coletadas amostras de leite e amostras spot de urina no 15º dia de cada período. A coleta de sangue foi realizada no 16º dia de cada período. Houve interação entre fonte nitrogenada e teor de PB da dieta sobre o NUL (mg/dL) e tendência de interação entre fonte nitrogenada e teor de PB da dieta sobre a excreção total de urina (L/dia) (P = 0,052) e proteína verdadeira do leite do leite (%) (P = 0,06). A excreção total de urina (L/dia), o NUL e a uréia no soro foram maiores para as dietas com 16% de PB, independentemente da fonte nitrogenada. As dietas com uréia como fonte nitrogenada principal apresentaram maior concentração de albumina sangüínea (g/L). Houve maior eficiência nitrogenada para as dietas com 14,5% de PB. / The aim of this study was to evaluate effects of crude protein (CP) content and dietary nitrogen source for lactating cows using cane sugar as forage on microbial protein synthesis, composition of milk nitrogen fraction, nitrogen balance and blood parameters. Twelve Holstein cows (235 days in milk) were allocated in three Latin squares balanced 4x4, with a trial period of 21 days where 14 days were for diet adaptation and the last seven for sample collection. The animals receive isocaloric diets (1.29 Mcal / kg DM), with two major nitrogen sources (soybean meal and urea) and two crude protein levels (14.5 and 16.0%): A) 14.21% CP, soybean meal (SBM) as the main nitrogen source, with 65% PDR, B) 15.57% CP as SBM and 65% PDR, C) 14.23% CP and urea as the main nitrogen source, with 70% PDR, D) 15.62% CP as urea and 70% PDR. To determine the somatic cell count and milk urea nitrogen, milk samples were collected from day 14th to 18th of each period. To determine crude protein, non-protein nitrogen, non-casein nitrogen, true protein, casein and whey protein, milk samples were collected from day18th to 21st of each period. To determine microbial protein synthesis milk and spot urine samples were collected at day 15th of each period. Blood collection was performed on the 16th day of each period. There was interaction between nitrogen source and diet protein content on milk urea nitrogen (MUN), and interaction tendency on urine excretion (L/day) (P = 0.052) and milk true protein (%) (P =0.06). Total urine excretion (liters/day), MUN and urea in blood serum were higher for diets with 16% CP, regardless of nitrogen source. Diets with urea as main nitrogen source had higher concentration of blood albumin (g/L). There was higher nitrogen efficiency for diets with 14.5% CP.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do teor de proteína bruta (PB) e da fonte nitrogenada da dieta para vacas lactantes, utilizando cana-de-açúcar como volumoso sobre a síntese de proteína microbiana, composição da fração nitrogenada do leite, balanço nitrogenado e parâmetros metabólicos sangüíneos. Foram utilizadas 12 vacas Holandesas com média de 235 dias em lactação, agrupadas em três quadrados latinos contemporâneos 4x4, com período experimental de 21 dias, sendo 14 para adaptação as dietas e os 7 últimos para coletas. Os animais foram alimentados com rações isoenergéticas (1,29 Mcal/Kg de MS), com duas fontes nitrogenadas principais (farelo de soja e uréia) e dois teores de PB (14,5 e 16,0 %) na ração: A) 14,21% de PB e farelo de soja (FS) como fonte nitrogenada principal, com 65% de PDR, B) 15,57% de PB e FS, com 65% PDR, C) 14,23% de PB e Ureia, com 70% de PDR, D) 15,62% de PB e Uréia, com 70% PDR. Para a determinação da contagem de células somáticas e de nitrogênio ureico no leite (NUL) foram coletadas amostras de leite do 14º ao 18º dia de cada período. Para a determinação dos teores de proteína bruta, nitrogênio não protéico, nitrogênio não caseinoso, proteína verdadeira, caseína e proteína do soro do leite, foram coletadas amostras de leite do 18º ao 21º dia de cada período. Para a determinação da síntese de proteína microbiana foram coletadas amostras de leite e amostras spot de urina no 15º dia de cada período. A coleta de sangue foi realizada no 16º dia de cada período. Houve interação entre fonte nitrogenada e teor de PB da dieta sobre o NUL (mg/dL) e tendência de interação entre fonte nitrogenada e teor de PB da dieta sobre a excreção total de urina (L/dia) (P = 0,052) e proteína verdadeira do leite do leite (%) (P = 0,06). A excreção total de urina (L/dia), o NUL e a uréia no soro foram maiores para as dietas com 16% de PB, independentemente da fonte nitrogenada. As dietas com uréia como fonte nitrogenada principal apresentaram maior concentração de albumina sangüínea (g/L). Houve maior eficiência nitrogenada para as dietas com 14,5% de PB. / The aim of this study was to evaluate effects of crude protein (CP) content and dietary nitrogen source for lactating cows using cane sugar as forage on microbial protein synthesis, composition of milk nitrogen fraction, nitrogen balance and blood parameters. Twelve Holstein cows (235 days in milk) were allocated in three Latin squares balanced 4x4, with a trial period of 21 days where 14 days were for diet adaptation and the last seven for sample collection. The animals receive isocaloric diets (1.29 Mcal / kg DM), with two major nitrogen sources (soybean meal and urea) and two crude protein levels (14.5 and 16.0%): A) 14.21% CP, soybean meal (SBM) as the main nitrogen source, with 65% PDR, B) 15.57% CP as SBM and 65% PDR, C) 14.23% CP and urea as the main nitrogen source, with 70% PDR, D) 15.62% CP as urea and 70% PDR. To determine the somatic cell count and milk urea nitrogen, milk samples were collected from day 14th to 18th of each period. To determine crude protein, non-protein nitrogen, non-casein nitrogen, true protein, casein and whey protein, milk samples were collected from day18th to 21st of each period. To determine microbial protein synthesis milk and spot urine samples were collected at day 15th of each period. Blood collection was performed on the 16th day of each period. There was interaction between nitrogen source and diet protein content on milk urea nitrogen (MUN), and interaction tendency on urine excretion (L/day) (P = 0.052) and milk true protein (%) (P =0.06). Total urine excretion (liters/day), MUN and urea in blood serum were higher for diets with 16% CP, regardless of nitrogen source. Diets with urea as main nitrogen source had higher concentration of blood albumin (g/L). There was higher nitrogen efficiency for diets with 14.5% CP.

Os sulfóxidos de rutênio(II) apresentam grande interesse em catálise oxidativa e em química medicinal. Com o intuito de contribuir para um melhor entendimento do comportamento químico e da estrutura eletrônica desta classe de compostos, realizamos, neste trabalho, um estudo sistemático da série de complexos do tipo [RuCl2(S-dmso)2Lx], onde x = 1 (compostos poliméricos) ou 2 (monômeros) e L = base N-heterocíclica (derivados de piridina, pirazina e imidazol). Os compostos foram obtidos a partir do precursor [RuCl2(S-dmso)3(O-dmso)], sendo que nos produtos das sínteses dos monômeros, há formação de misturas dos isômeros geométricos cis-Cl, cis-S, trans-N e cis-Cl, cis-S, cis-N. Os dados espectroscópicos e de microanálise não têm permitido detectar a existência destas misturas. Porém, com o auxílio conjunto das técnicas de voltametria cíclica e HPLC-fase reversa foi possível identificar e analisar os isômeros. A caracterização destes foi efetuada com base na comparação com o complexo de 2,6-dimetilpirazina, o qual foi isolado na forma cis-Cl, cis<-S, trans-N pura, e também como mistura dos dois isômeros. Em todos os derivados, o sulfóxido encontra-se coordenado via átomo de enxofre ao Ru(II) (v(SO): 1070 a 1100 cm-1). Os isômeros apresentam três bandas de transferência de carga (TC) Ru(II) &#8594; L, na região de 290 a 450 nm, conforme esperado para microssimetria C2V. As energias destas, no entanto, são menores para as espécies cis-N, evidenciando uma maior retrodoação-&#960; Ru(II) &#8594; L para os N-heterocíclicos em configuração cis. Os valores de potenciais redox (E) são altos (0,9 a 1,5 V vs EPH, em acetonitrila) devido à contribuição da retrodoação-&#960; Ru(II)&#8594; S para a estabilização do HOMO nos complexos, sendo que os isômeros trans-N são mais facilmente oxidáveis do que os cis-N. Para ambos, existem correlações lineares entre E e pKa(L), havendo uma diminuição do potencial com o aumento da capacidade &#963;-doadora de L. As correlações lineares entre E e as energias das bandas TC (ETC) também são boas, sendo observada uma diminuição no valor do potencial à medida que diminui a retrodoação-&#960; Ru(II) &#8594; L. As energias das bandas TC são maiores para os ligantes que possuem maior pKa, existindo também boa correlação linear entre ETC e pKa para os dois isômeros. O tipo de base N-heterocíclica e as posições ocupadas pelos diferentes ligantes (Cl-, dmso e L) no \"octaedro\" determinam a estabilidade e o comportamento espectroscópico e eletroquímico dos complexos. As interações inter-ligantes, nesta série, são de extrema importância, influenciando as magnitudes das retrodoações-&#960; Ru(II) &#8594; S-dmso e Ru(II) &#8594; L. A retrodoação metal&#8594; ligante é fortalecida quando o receptor- &#960; ocupa posição trans ao cloreto, que é doador-&#960;, devido às interações trans- cooperativas do tipo: doador-&#960 &#8594; Ru(II) &#8594; receptor-&#960; O sulfóxido tem grande importância para a estabilização dos niveis &#960 do rutênio. O fraco acoplamento existente entre os sítios metálicos Ru e Fe em espécies polinucleares formadas entre o [RuCl2(S-dmso)2(pirazina)2] e o íon [Fe(CN)5]3- comprova o abaixamento da energia dos níveis &#960; do Ru(II) em relação aos do Fe(II). Outro aspecto interessante na série [RuCl2(dmso)2L2] são as possibilidades de equilíbrios dissociativos em solução, devido à presença dos três tipos diferentes de ligantes. Verificou-se que o isômero trans-N de 2,6-dimetilpirazina sofre aquação térmica, com labilização preferencial do N-heterocíclico. O cloreto é o ligante mais inerte, sendo a sua saída precedida pela do dmso. / Ruthenium(II) sulfoxides are compounds of great interest in oxidative catalysis and in chemotherapy. In order to contribute for the understanding of the chemistry and electronic structure of this class of compounds, it has been studied a series of [RuCl2(S-dmso)2Lx] complexes, where x = 1 (polymeric compounds) or 2 (monomers) and L = N-heterocyclic ligands (pyridine, pyrazine and imidazole derivatives). The complexes were synthesized from [RuCl2(S-dmso)3(O-dmso)]. A mixture of geometrical isomers was obtained in the monomeric products, consisting of two species, exhibiting cis-Cl,cis-S, trans-N and cis-Cl, cis-S, cis-N configurations. Microanalysis and spectroscopical data provided no information on the existenee of the isomers. However, they were identified and characterized based on cyclic voltammetry and reversed-phase high performance liquid chromatography, by comparison with the 2,6-dimethylpyrazine derivative, which was isolated as apure trans-N isomer as well as a mixture of isomers. The dmso ligand coordenates to Ru(II) by the sulfur atom (v(SO): 1070 - 1100 cm-1) in all the complexes. Three Ru(II)&#8594; L charge transfer bands (TC) are observed in the 290 to 450 nm region, as expected for a C2V microssymmetry for both isomers. The band energies of the cis-N isomers are smaller than those of trans-N, showing that Ru(II)&#8594; L &#960-backdonation is stronger when N-heterocyclic ligands exhibit cis configuration. The redox potential values (E) are high (0,9 to 1,5 V vs EPH. (EPH) in acetonitrile) due to the contribution of the Ru(II)&#8594; S-dmso &#960;-backdonation to the HOMO stabilization. Linear correlations between E and pKa(L) can be observed for both isomers, exhibiting a decrease of the potentials with the increase in the &#963;-donor capability of L. The correlation between E and TC band energies is also good showing that as the Ru(II)&#8594; L &#960;-backdonation decreases, the E values decrease. TC band energies increase linearly with the pKa of ligands. The nature of N-heterocyclic ligand and their coordenation are of great relevance to the stability, spectroscopic and electrochemical characteristics of the complexes. The trans-interactions are extremely important in this series, influencing the strength of the Ru(II)&#8594; S-dmso and Ru(II)&#8594; L &#960;-backdonation. The dmso and L Iigands are &#960;-acceptors. The metal&#8594; ligand &#960;-backdonation is strengthened when the Iigand is trans to chloride, which is &#960;-donor, due to trans-cooperative interactions of the type: &#960;-donor &#8594; Ru(II)&#8594; &#960;-acceptor. The sulfoxide is important for the stabilization of the &#960; levels of the ruthenium ion. The weak coupling observed for the Ru and Fe metallic centers in the polynuclear species formed between the [RuCl2(S-dmso)2(pyrazine)2] complex and the [Fe(CN)5]3- ion is indicative of a decrease of the &#960;-levels of Ru(II) with respect to those of the Fe(II) ions. Another interesting aspect in the series of [RuCl2(S-dmso)2L2] complexes is the occurrence of dissociative equilibria in the solution, due to the existence of three types of ligands. It was observed that the trans-N isomer of 2,6-dimethylpyrazine derivative undergoes thermal substitution, with preferential labilization of the N-heterocyclic ligand. Chloride ion is the most inert ligand in this complex.

Os sulfóxidos de rutênio(II) apresentam grande interesse em catálise oxidativa e em química medicinal. Com o intuito de contribuir para um melhor entendimento do comportamento químico e da estrutura eletrônica desta classe de compostos, realizamos, neste trabalho, um estudo sistemático da série de complexos do tipo [RuCl2(S-dmso)2Lx], onde x = 1 (compostos poliméricos) ou 2 (monômeros) e L = base N-heterocíclica (derivados de piridina, pirazina e imidazol). Os compostos foram obtidos a partir do precursor [RuCl2(S-dmso)3(O-dmso)], sendo que nos produtos das sínteses dos monômeros, há formação de misturas dos isômeros geométricos cis-Cl, cis-S, trans-N e cis-Cl, cis-S, cis-N. Os dados espectroscópicos e de microanálise não têm permitido detectar a existência destas misturas. Porém, com o auxílio conjunto das técnicas de voltametria cíclica e HPLC-fase reversa foi possível identificar e analisar os isômeros. A caracterização destes foi efetuada com base na comparação com o complexo de 2,6-dimetilpirazina, o qual foi isolado na forma cis-Cl, cis<-S, trans-N pura, e também como mistura dos dois isômeros. Em todos os derivados, o sulfóxido encontra-se coordenado via átomo de enxofre ao Ru(II) (v(SO): 1070 a 1100 cm-1). Os isômeros apresentam três bandas de transferência de carga (TC) Ru(II) &#8594; L, na região de 290 a 450 nm, conforme esperado para microssimetria C2V. As energias destas, no entanto, são menores para as espécies cis-N, evidenciando uma maior retrodoação-&#960; Ru(II) &#8594; L para os N-heterocíclicos em configuração cis. Os valores de potenciais redox (E) são altos (0,9 a 1,5 V vs EPH, em acetonitrila) devido à contribuição da retrodoação-&#960; Ru(II)&#8594; S para a estabilização do HOMO nos complexos, sendo que os isômeros trans-N são mais facilmente oxidáveis do que os cis-N. Para ambos, existem correlações lineares entre E e pKa(L), havendo uma diminuição do potencial com o aumento da capacidade &#963;-doadora de L. As correlações lineares entre E e as energias das bandas TC (ETC) também são boas, sendo observada uma diminuição no valor do potencial à medida que diminui a retrodoação-&#960; Ru(II) &#8594; L. As energias das bandas TC são maiores para os ligantes que possuem maior pKa, existindo também boa correlação linear entre ETC e pKa para os dois isômeros. O tipo de base N-heterocíclica e as posições ocupadas pelos diferentes ligantes (Cl-, dmso e L) no \"octaedro\" determinam a estabilidade e o comportamento espectroscópico e eletroquímico dos complexos. As interações inter-ligantes, nesta série, são de extrema importância, influenciando as magnitudes das retrodoações-&#960; Ru(II) &#8594; S-dmso e Ru(II) &#8594; L. A retrodoação metal&#8594; ligante é fortalecida quando o receptor- &#960; ocupa posição trans ao cloreto, que é doador-&#960;, devido às interações trans- cooperativas do tipo: doador-&#960 &#8594; Ru(II) &#8594; receptor-&#960; O sulfóxido tem grande importância para a estabilização dos niveis &#960 do rutênio. O fraco acoplamento existente entre os sítios metálicos Ru e Fe em espécies polinucleares formadas entre o [RuCl2(S-dmso)2(pirazina)2] e o íon [Fe(CN)5]3- comprova o abaixamento da energia dos níveis &#960; do Ru(II) em relação aos do Fe(II). Outro aspecto interessante na série [RuCl2(dmso)2L2] são as possibilidades de equilíbrios dissociativos em solução, devido à presença dos três tipos diferentes de ligantes. Verificou-se que o isômero trans-N de 2,6-dimetilpirazina sofre aquação térmica, com labilização preferencial do N-heterocíclico. O cloreto é o ligante mais inerte, sendo a sua saída precedida pela do dmso. / Ruthenium(II) sulfoxides are compounds of great interest in oxidative catalysis and in chemotherapy. In order to contribute for the understanding of the chemistry and electronic structure of this class of compounds, it has been studied a series of [RuCl2(S-dmso)2Lx] complexes, where x = 1 (polymeric compounds) or 2 (monomers) and L = N-heterocyclic ligands (pyridine, pyrazine and imidazole derivatives). The complexes were synthesized from [RuCl2(S-dmso)3(O-dmso)]. A mixture of geometrical isomers was obtained in the monomeric products, consisting of two species, exhibiting cis-Cl,cis-S, trans-N and cis-Cl, cis-S, cis-N configurations. Microanalysis and spectroscopical data provided no information on the existenee of the isomers. However, they were identified and characterized based on cyclic voltammetry and reversed-phase high performance liquid chromatography, by comparison with the 2,6-dimethylpyrazine derivative, which was isolated as apure trans-N isomer as well as a mixture of isomers. The dmso ligand coordenates to Ru(II) by the sulfur atom (v(SO): 1070 - 1100 cm-1) in all the complexes. Three Ru(II)&#8594; L charge transfer bands (TC) are observed in the 290 to 450 nm region, as expected for a C2V microssymmetry for both isomers. The band energies of the cis-N isomers are smaller than those of trans-N, showing that Ru(II)&#8594; L &#960-backdonation is stronger when N-heterocyclic ligands exhibit cis configuration. The redox potential values (E) are high (0,9 to 1,5 V vs EPH. (EPH) in acetonitrile) due to the contribution of the Ru(II)&#8594; S-dmso &#960;-backdonation to the HOMO stabilization. Linear correlations between E and pKa(L) can be observed for both isomers, exhibiting a decrease of the potentials with the increase in the &#963;-donor capability of L. The correlation between E and TC band energies is also good showing that as the Ru(II)&#8594; L &#960;-backdonation decreases, the E values decrease. TC band energies increase linearly with the pKa of ligands. The nature of N-heterocyclic ligand and their coordenation are of great relevance to the stability, spectroscopic and electrochemical characteristics of the complexes. The trans-interactions are extremely important in this series, influencing the strength of the Ru(II)&#8594; S-dmso and Ru(II)&#8594; L &#960;-backdonation. The dmso and L Iigands are &#960;-acceptors. The metal&#8594; ligand &#960;-backdonation is strengthened when the Iigand is trans to chloride, which is &#960;-donor, due to trans-cooperative interactions of the type: &#960;-donor &#8594; Ru(II)&#8594; &#960;-acceptor. The sulfoxide is important for the stabilization of the &#960; levels of the ruthenium ion. The weak coupling observed for the Ru and Fe metallic centers in the polynuclear species formed between the [RuCl2(S-dmso)2(pyrazine)2] complex and the [Fe(CN)5]3- ion is indicative of a decrease of the &#960;-levels of Ru(II) with respect to those of the Fe(II) ions. Another interesting aspect in the series of [RuCl2(S-dmso)2L2] complexes is the occurrence of dissociative equilibria in the solution, due to the existence of three types of ligands. It was observed that the trans-N isomer of 2,6-dimethylpyrazine derivative undergoes thermal substitution, with preferential labilization of the N-heterocyclic ligand. Chloride ion is the most inert ligand in this complex.

La carencia de nitrógeno es uno de los principales problemas encontrados en la elaboración del vino, especialmente relacionados con fermentaciones lentas e incompletas. En condiciones de vinificación, bajos niveles iniciales de nitrógeno limitan el crecimiento y la producción de biomasa, provocando una baja tasa de fermentación. Los compuestos nitrogenados presentes en el mosto también influyen en la producción de metabolitos volátiles y no volátiles que son los que regulan el perfil sensorial y la calidad del vino. Actualmente, el método más común utilizado para tratar carencias de nitrógeno en la fermentación, es la adición de nitrógeno. Sin embargo, el efecto de estas adiciones se rige por los requerimientos específicos nitrogenados de cada cepa y de las condiciones de fermentación. Esta tesis doctoral estudia el metabolismo nitrogenado de cuatro cepas vínicas comerciales, ampliamente utilizadas en la industria vínica española, especialmente en lo referente al crecimiento celular y la actividad fermentativa, así como la producción de metabolitos. Este estudio se ha centrado en la importancia de la cantidad y la calidad de nitrógeno presente en el mosto, con el fin de lograr un rendimiento óptimo de la fermentación. A través de este trabajo la eficiencia de diferentes marcadores ha sido probada con el fin de encontrar un biosensor que pueda ser utilizado en la detección de condiciones limitantes de nitrógeno durante el proceso de fermentación. Este trabajo se ha realizado utilizando diferentes técnicas bioquímicas, analíticas y moleculares. Así, algunas variaciones genéticas implicadas en la utilización del nitrógeno se han detectado, permitiendo en el futuro la posibilidad de mejorar el rendimiento fermentativo de estas cepas. / Gutiérrez Linares, A. (2013). Análisis del metabolismo nitrogenado durante la fermentación alcohólica en levaduras vínicas (Nitrogen metaolism in wine yeast during alcoholic fermentation: effect on growth, fermentation activity and aroma production) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/30774

Desde o clássico experimento de Miller em 1953 evidenciando a formação de aminoácidos em condições de Terra primitiva, a química do período pré-biótico ainda é muito discutida. Cita-se, por exemplo, o papel da teoria sulfociânica, que descreve a origem de moléculas orgânicas a partir de compostos contendo enxofre, como o tiocianato de amônio (NH4SCN). Neste contexto, essa Tese aborda um estudo sobre a investigação do NH4SCN em condições pré-bióticas. Para isso, experimentos de oxidação eletroquímica e de irradiação ultravioleta (UV) em amostras contendo NH4SCN em diferentes condições experimentais foram conduzidos. Por eletroquímica acoplada à espectroscopia vibracional no infravermelho (FTIR in situ), identificou-se como o primeiro produto da oxidação do NH4SCN, o dímero tiocianogênio (SCN)2, que é um reconhecido precursor dos oligômeros do período pré-biótico. Em contrapartida, a irradiação UV do NH4SCN levou a formação de enxofre ortorrômbico (S8) e das bases nitrogenadas 4-(3H)-pirimidinona, citosina, purina e adenina, além de outras moléculas. Provavelmente, o cianeto de hidrogênio (HCN) é um dos precursores das biomoléculas supracitadas, contrariando uma possível rota via (SCN)2. Os resultados desse estudo também reforçam a hipótese de que não há formação direta de aminoácidos por irradiação do NH4SCN. Desta forma, propõe-se aqui que a formação dos blocos do DNA, as bases nitrogenadas, também possa ser inserida no contexto da teoria sulfociânica. / Since the classic Miller experiment in 1953 evidencing the amino acids formation under early Earth conditions, the chemistry of the prebiotic period is still very discussed. It is cited, for example, the role of sulfocyanic theory, which describes the origin of organic molecules from sulfur-containing compounds such as ammonium thiocyanate (NH4SCN). In this context, this thesis shows a study about the investigation of NH4SCN in prebiotic conditions. Thereby, experiments of electrochemical oxidation and ultraviolet (UV) irradiation were carried out with samples containing NH4SCN in different experimental conditions. By using electrochemistry coupled to Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR in situ), the dimer thiocyanogen (SCN)2 was identified as the first oxidation product of NH4SCN, which is a recognized precursor of the oligomers from prebiotic period. In counterpart, UV irradiation of the NH4SCN led to the formation of orthorhombic sulfur (S8) and the nitrogenous bases 4-(3H)-pyrimidinone, cytosine, adenine and purine, besides other molecules. Probably, hydrogen cyanide (HCN) is one of the precursors of the biomolecules abovementioned, contradicting a possible route via (SCN)2. The results of this study also reinforce the hypothesis that there is no direct formation of amino acids by irradiation of NH4SCN. Thus, it is proposed here that the formation of DNA blocks, the nitrogenous bases, can also be inserted in the context of sulfocyanic theory.

As bromélias são plantas que podem utilizar o nitrogênio em suas formas inorgânica e orgânica. Algumas delas apresentam comportamento heteroblástico, isto é, na fase adulta apresentam a sobreposição das folhas, formando um tanque, o qual pode armazenar água e nutrientes. Já na fase juvenil, também chamada de atmosférica, o tanque inexiste. Plantas adultas da espécie hetereblástica Guzmania monostachia quando cultivadas na natureza parecer preferir o nitrogênio na forma amoniacal ou ureídica; no entanto, para as atmosféricas não existem ainda estudos a respeito. Quanto à fotossíntese, plantas adultas com tanque de G. monostachia apresentam um sistema facultativo, isto é, numa condição hídrica favorável realizam a fotossíntese C3, já sob seca, podem alterar para o metabolismo ácido das crassuláceas (CAM). Por outro lado, as plantas atmosféricas dessa espécie expressam o CAM constitutivamente. Em resposta às adversidades ambientais, como a seca temporária ou a indisponibilidade de nutrientes, um aumento na produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) pode ocorrer e, dependendo da concentração alcançada nos tecidos, pode causar injúrias. Entretanto, as ROS também podem estar envolvidas com processos de sinalização celular, desde que em baixas concentrações. Folhas destacadas de plantas adultas de Guzmania monostachia, submetidas a um déficit hídrico e cultivadas na presença de diferentes fontes nitrogenadas, mostraram diferentes intensidades de CAM e teores consideráveis de ROS no ápice foliar. Entretanto, pouco se conhece, até o momento, sobre a modulação do CAM e a produção de ROS em plantas da fase juvenil. Os principais objetivos desta pesquisa foram 1) investigar quais seriam as fontes nitrogenadas mais propícias ao crescimento e desenvolvimento de plantas atmosféricas de Guzmania monostachia cultivadas in vitro na presença isolada de nitrato, amônio, glutamina ou ureia, na concentração total de N de 5mM. 2) analisar os efeitos do cultivo prévio de plantas atmosféricas em diferentes fontes de nitrogênio (mesmas condições acima) submetidas, em seguida, a um período de 7 dias de déficit hídrico provocado por PEG adicionado ao meio de cultura, sobre a modulação da intensidade do CAM, produção de ROS e atividades das enzimas antioxidantes. Foram realizadas análises morfométricas, anatômicas, além das fisiológicas, como conteúdo de pigmentos fotossintéticos (capítulo 1). Além disso, analisaram-se a suculência foliar, o acúmulo noturno de ácidos orgânicos, conteúdo de H2O2, atividade das enzimas PEPC e das relacionadas ao sistema antioxidante (capítulo 2). Os resultados de cultivo in vitro apontam que diferentes fontes nitrogenadas modificam metabolicamente e estruturalmente a bromélia Guzmania monostachia na fase atmosférica, sendo a fonte nítrica a que propiciou o surgimento de maiores proporções dos parênquimas aquífero e clorofiliano, aumentando a possibilidade de estocagem de água e de produção de clorofilas e carotenoides. Diferentemente das outras fontes de N, o nitrato foi a que propiciou o maior acúmulo noturno de ácidos orgânicos nas plantas submetidas à deficiência hídrica. Houve também uma maior suculência dos tecidos no tratamento com nitrato, mesmo após a imposição dos 7 dias de deficiência hídrica, indicando que um aumento na capacidade de armazenar água possa ser uma condição estrutural importante para se incrementar a expressão do CAM. O conteúdo de peróxido de hidrogênio aumentou quando as plantas previamente cultivadas em nitrato foram submetidas ao déficit hídrico, sugerindo que essa ROS poderia atuar como um sinalizador na modulação positiva do CAM; já que as atividades das enzimas antioxidantes diminuíram em relação ao controle (SOD e GR) ou permaneceram iguais estatisticamente (CAT, APX, GPOX). Em conclusão, as plantas atmosféricas de Guzmania monostachia, cresceram e se desenvolveram mais adequadamente na presença de nitrato e esta forma de N propiciou um aumento da suculência e da intensidade do CAM, quando houve a posterior imposição de um período de deficiência hídrica, sugerindo um aumento da tolerância à falta de água. Ao contrário, trabalhos anteriores do grupo mostraram que as plantas adultas com tanque de G. monostachia intensificaram o CAM na presença de amônio, indicando, portanto, que plantas de diferentes fases de desenvolvimento possuem, além de diferenças morfológicas, comportamentos fisiológicos diferentes / Bromeliads are plants that can use inorganic and organic nitrogen forms. Some of them feature the heteroblastic behavior which in adulthood have an overlapping of leaves forming a tank that can store water and nutrients. On the other hand, the juvenile phase, also called atmospheric, does not form the tank. Adult plants of the bromeliad species Guzmania monostachia are heteroblastic when growing in the wild and seem to prefer ammonium and urea. However, to the best of our knowledge, there are no studies with the atmospheric plants. Considering the photosynthetic metabolism, G. monostachia adult plants have a facultative system where the plant performs the C3 metabolism in good water conditions and change to the Crassulacean acid metabolism (CAM) under drought. Furthermore, plants of this species can express CAM constitutively. In response to environmental adversities, such as drought or variation in nutrient availability, an increase in the production of reactive oxygen species (ROS) can occur and, depending on the concentration achieved in their tissues, can cause injury. However, the ROS can also be involved in the processes of signaling of the cells when at low concentrations. Leaves that were withdrawn from adult plants of G. monostachia and were subjected to treatments of water deficit and different nitrogen sources showed different intensities of CAM and considerable levels of ROS in the foliar apex. However, little is known about the modulation of the CAM metabolism and the production of ROS in the juvenile G. monostachia bromeliads. The aims of this research were to 1) investigate which nitrogen source contribute more to the growth and development of atmospheric plants cultivated in vitro with isolated nitrate, ammonium, glutamine or urea, in a total N concentration of 5 mm; 2) examine the effects of the previous cultivation of atmospheric plants in different nitrogen sources on the modulation of the intensity of the CAM, ROS production and activities of antioxidant enzymes when the plants where submitted to in a period of seven days of water deficit caused by PEG added to the culture medium. Morphometric, physiological, anatomical and the photosynthetic pigments were analyzed (Chapter 1). In addition, foliar succulence the accumulation of nocturnal organic acids, H2O2 content, the activity of PEPC enzymes and the antioxidant system related were analyzed, (Chapter 2). The results of in vitro cultivation indicated that different nitrogen sources modified the metabolism and the tissue structure of the atmospheric Guzmania monostachia, as the nitrate provided the emergence of the larger proportions of the aquifer and chlorophyll parenchyma, increasing the possibility of water storage and production of chlorophylls and carotenoids. Unlike other sources of N, nitrate was the only that provided the greatest accumulation of nocturnal organic acids in plants submitted to water deficiency. There was also a greater succulence in the tissues submitted to the nitrate treatment, even after the exposition of seven days of water deficit, indicating an increase in the capacity of storing water that can be an important structural condition to increase the expression of CAM. The H2O2 content increased when the plants previously cultivated in nitrate were submitted to water deficit, suggesting that ROS could act as a signaling in the modulation of the CAM metabolism as the activities of antioxidant enzymes decreased compared to the control treatments (SOD and GR) or remained the statistically same (CAT, APX, GPOX). In conclusion, the atmospheric plants grew and developed more in the presence of nitrate and this form of N provided an increment in leaf succulence and intensification of CAM when there was the subsequent imposition of a period of water deficit, suggesting an increment of the tolerance for water deficit conditions. In contrast, previous researches showed that the adult plants of G. monostachia with tank intensified the CAM in the presence of ammonium, indicating that plants of different stages of development have, in addition to morphological differences, differences in their physiological behaviors

Desde o clássico experimento de Miller em 1953 evidenciando a formação de aminoácidos em condições de Terra primitiva, a química do período pré-biótico ainda é muito discutida. Cita-se, por exemplo, o papel da teoria sulfociânica, que descreve a origem de moléculas orgânicas a partir de compostos contendo enxofre, como o tiocianato de amônio (NH4SCN). Neste contexto, essa Tese aborda um estudo sobre a investigação do NH4SCN em condições pré-bióticas. Para isso, experimentos de oxidação eletroquímica e de irradiação ultravioleta (UV) em amostras contendo NH4SCN em diferentes condições experimentais foram conduzidos. Por eletroquímica acoplada à espectroscopia vibracional no infravermelho (FTIR in situ), identificou-se como o primeiro produto da oxidação do NH4SCN, o dímero tiocianogênio (SCN)2, que é um reconhecido precursor dos oligômeros do período pré-biótico. Em contrapartida, a irradiação UV do NH4SCN levou a formação de enxofre ortorrômbico (S8) e das bases nitrogenadas 4-(3H)-pirimidinona, citosina, purina e adenina, além de outras moléculas. Provavelmente, o cianeto de hidrogênio (HCN) é um dos precursores das biomoléculas supracitadas, contrariando uma possível rota via (SCN)2. Os resultados desse estudo também reforçam a hipótese de que não há formação direta de aminoácidos por irradiação do NH4SCN. Desta forma, propõe-se aqui que a formação dos blocos do DNA, as bases nitrogenadas, também possa ser inserida no contexto da teoria sulfociânica. / Since the classic Miller experiment in 1953 evidencing the amino acids formation under early Earth conditions, the chemistry of the prebiotic period is still very discussed. It is cited, for example, the role of sulfocyanic theory, which describes the origin of organic molecules from sulfur-containing compounds such as ammonium thiocyanate (NH4SCN). In this context, this thesis shows a study about the investigation of NH4SCN in prebiotic conditions. Thereby, experiments of electrochemical oxidation and ultraviolet (UV) irradiation were carried out with samples containing NH4SCN in different experimental conditions. By using electrochemistry coupled to Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR in situ), the dimer thiocyanogen (SCN)2 was identified as the first oxidation product of NH4SCN, which is a recognized precursor of the oligomers from prebiotic period. In counterpart, UV irradiation of the NH4SCN led to the formation of orthorhombic sulfur (S8) and the nitrogenous bases 4-(3H)-pyrimidinone, cytosine, adenine and purine, besides other molecules. Probably, hydrogen cyanide (HCN) is one of the precursors of the biomolecules abovementioned, contradicting a possible route via (SCN)2. The results of this study also reinforce the hypothesis that there is no direct formation of amino acids by irradiation of NH4SCN. Thus, it is proposed here that the formation of DNA blocks, the nitrogenous bases, can also be inserted in the context of sulfocyanic theory.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da degradabilidade de fontes nitrogenadas em rações de vacas leiteiras, utilizando volumoso à base de cana-de-açúcar, sobre o consumo e digestibilidade dos nutrientes, fermentação ruminal, produção e composição do leite, composição da fração proteica do leite, e parâmetros sanguíneos. Foram utilizadas 12 vacas da raça Holandesa, agrupadas em três quadrados latinos balanceados 4x4, com período experimental de 21 dias, sendo nos 7 últimos dias as coletas. Os animais foram alimentados com rações isoproteicas (15,7% de PB): a) Controle - 66,25% PDR, 33,75 % PNDR, farelo de soja e ureia; b) Alta degradabilidade 71,33% PDR, 29,29% PNDR, farelo de soja e alta concentração de ureia (1,71% da MS); c) Média degradabilidade - 69,42% PDR, 31,21% PNDR, soja crua em grão como fonte proteica e d) Baixa degradabilidade 62,42% PDR, 37,57% PNDR, farelo de glúten de milho como fonte proteica. As amostras utilizadas para análise de composição do leite foram coletadas nos quatro últimos dias consecutivos de cada período experimental. As amostras de líquido ruminal foram coletadas por sonda esofágica três horas após a alimentação matinal. A digestibilidade foi determinada por meio de indicador interno FDAi. Houve aumento de consumo de extrato etéreo nas vacas alimentadas com a ração contendo grão de soja, fonte nitrogenada com média degradabilidade, em relação aos demais tratamentos. Houve redução na digestibilidade aparente total das proteínas nas rações de média degradabilidade. Não houve efeito das rações utilizadas nos valores de pH ruminal, três horas após a alimentação. Neste mesmo tempo, a concentração de nitrogênio amoniacal ruminal foi menor para as vacas que receberam grão de soja nas rações. Entre as rações nitrogenadas controle e as que possuem diferentes degradabilidades, a ração com grão de soja resultou em redução da produção de leite corrigida para 3,5% de gordura e produção de gordura. Houve aumento no teor e produção de proteína para a ração controle, dentre as demais. Os teores de proteína bruta no leite, nitrogênio não caseinoso e proteína verdadeira foram maiores para vacas alimentadas com ração controle. As concentrações de colesterol total e colesterol-HDL foram maiores para as vacas alimentadas com rações contendo grão de soja. As concentrações de ureia e nitrogênio ureico no soro foram menores nas dietas com grão de soja. Estas concentrações quando no leite foram semelhantes entre as rações utilizadas. Os parâmetros de síntese proteica não foram alterados com as rações experimentais. A utilização de fontes nitrogenadas com diferentes degradabilidades nas rações de vacas leiteiras, com volumoso cana-de-açúcar, não altera o consumo e o desempenho produtivo, mas altera o teor de proteína bruta e verdadeira do leite. O uso do grão de soja como fonte proteica reduz a digestibilidade aparente total da proteína. / This study was carried out to evaluate the effect of degradability of dietary protein sources for dairy cows, using sugar cane based diets on intake and nutrients digestibility, ruminal fermentation, milk yield and composition, milk protein fraction composition, and blood parameters. Twelve Holstein cows were allocated in three balanced latin square 4x4, with experimental period of 21 days and 7 last days for data collection. Animals were fed the following rations isoproteic (15,7% CP): a) control - 66,25% RPD, 33,75 % RUP, soybean meal and urea; b) high degradability - 71,33% RPD, 29,29% RUP, soybean meal and high concentration of urea ( 1,71% of DM); c) medium degradability - 69,42% RPD, 31,21% RUP, raw soybeans and, d) low degradability 62,42% RPD, 37,57% RUP, corn gluten meal as the protein source. Milk samples for composition analysis were collected during the last four consecutives days in each period. Ruminal fluid samples were collected using an esophageal probe three hours after the morning fedding. Digestibility was determined using ADFi as an internal indicator. There was an increase in ether extract intake in cows fed raw soybean ration, compared with other treatments. It was observed a reduction in apparent digestibility of CP in the diets of medium degradability. It was not observed effects of treatments in ruminal pH, however, concentration of ruminal ammonia was lower for cows fed whole soybeans. Cows fed raw soybean produced less 3,5% fat milk and lower fat yield. Milk crude protein and protein yield was higher for cows fed control diet. Milk crude protein, non-casein nitrogen and true protein were higher for cows fed control diet. Concentrations of total cholesterol and cholesterol-HDL were higher for cows that received soybean, compared with the others treatments. Concentrations of urea and serum urea nitrogen were lower in cows fed soybean ration. The concentrations of urea and milk urea nitrogen were similar between the treatments. Feeding nitrogen sources with different degradability rates in sugar cane based diets for dairy cows not change intake and production performance but change milk crude protein and true protein. Feeding soybean as protein source decreases protein total apparent digestibility.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Angela Lemos Prestes Marcondes.pdf: 484682 bytes, checksum: 74c71be734cb296a788fd1e8a2cf9d0d (MD5) Previous issue date: 2007-02-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Experiments in laboratory and house of vegetation with two ground, one of arenaceous texture (PVAd) and another argillaceous one had been developed (NVdf), beyond a study the field, having for objective to evaluate the agronomic effectiveness of the nitrogen fertilization, evaluating losses of N for volatilization of different nitrogen seasonings: urea; urea + oil; urea + inhibiting of urease; urea + sulphate of ammonium and ammonium sulphate, applied in covering and superficially, the culture of the maize. In the study in laboratory, the determination of the volatilized N was carried through hermetically closed cylindrical bottles with use of collectors in two periods of evaluations, (3 and 7 days), two ground (arenaceous and argillaceous) and five nitrogen sources. In the study in vegetation house, two ground (arenaceous and argillaceous), six periods of evaluations (1, 2, 3, 4, 7 and 8 days) and five nitrogen sources had been used. One evaluated height of plant, diameter of colm, production of dry biomass and text of total N. In the study the field, had been evaluated the following sources of N in covering: urea, urea absorbed in oil, urea with inhibitor of urease and mixtures of 100 kg of N as urea with increasing doses of ammonium sulphate (0, 10, 20, 30 and 40 kg ha-1 of N). The volatilized amount of N-NH3 was measured by means of ammonia collectors installed in the two lines central offices of each parcel in 3? and 7? day after fertilization. Total N in the fabric foliar and the grains, mass of 1000 grains and productivity was determined. In the study in laboratory and house of vegetation, the texture of the ground was verified that, as well as its CTC and amount of organic substance, had influenced the losses for volatilization of N-NH3, being bigger in the ground arenaceous (PVAd) of that in the ground argillaceous (NVdf) and with urea application in both the places, while that the imbibitions of the urea in oil did not imply in reduction of the loss of NNH3. The mixture urea (100 kg ha-1 of N) + ammonium sulphate (40 kg ha-1 of N) contributed for reduction of the losses of N-NH3, in average, of 8% in the evaluation lead in laboratory and 5% in the experiment in house of vegetation in comparison with the urea in the average of ground. The urea fertilization with inhibitor of urease presented minors losses and provided to one better exploitation of the N. In the study the field, the volatilization of ammonia occurred until 7? day after application of the treatments, being the total losses of the source urea of 13% and 4% in the urea with inhibitor of urease. The dose of ammonium sulphate in mixture with urea that implied in lesser loss of N-NH3 was of 9 kg ha-1 of N. Divide to low the rain availability, did not have significant difference of seasonings nitrogen in the maize productivity, but the urea fertilization with inhibitor of urease more provided to an increment of 377 kg in comparison the urea / Foram desenvolvidos experimentos em laboratório e em casa de vegetação com dois solos, um de textura arenosa (PVAd) e outro argiloso (NVdf), além de um estudo a campo, tendo por objetivo avaliar a eficácia agronômica da adubação nitrogenada, valiando perdas de N por volatilização de diferentes adubos nitrogenados: uréia; uréia + óleo; uréia + inibidor de urease; uréia + sulfato de amônio e sulfato de amônio, aplicados em cobertura e superficialmente, na cultura do milho. No estudo em laboratório, a determinação do N volatilizado foi realizada com o uso de frascos cilíndricos hermeticamente fechados com uso de coletores em dois períodos de avaliações, (3 e 7 dias), dois solos (arenoso e argiloso) e cinco fontes de nitrogênio. No estudo em casa de vegetação, foram utilizados dois solos (arenoso e argiloso), seis períodos de avaliações (1, 2, 3, 4, 7 e 8 dias) e cinco fontes de nitrogênio. Avaliou-se altura de planta, diâmetro do colmo, produção de biomassa seca e teor de N total. No estudo a campo, foram avaliadas as seguintes fontes de N em cobertura: uréia, uréia embebida em óleo, uréia com inibidor de urease e misturas de 100 kg de N como uréia com doses crescentes de sulfato de amônio (0, 10, 20, 30 e 40 kg ha-1 de N). A quantidade de N-NH3 volatilizada foi medida por meio de coletores de amônia instalados nas duas linhas centrais de cada parcela no 3º e 7º dia após adubação. Determinou-se N total no tecido foliar e nos grãos, massa de 1000 grãos e produtividade. No estudo em laboratório e em casa de vegetação, verificou-se que a textura do solo, bem como sua CTC e quantidade de matéria orgânica, influenciaram as perdas por volatilização de N-NH3, sendo maiores no solo arenoso (PVAd) do que no solo argiloso (NVdf) e com aplicação de uréia em ambos os locais, enquanto que a embebição da uréia em óleo não implicou em redução da perda de N-NH3. A mistura uréia (100 kg ha-1 de N) + sulfato de amônio (40 kg ha-1 de N) contribuiu para redução das perdas de N-NH3, em média, de 8% na avaliação conduzida em laboratório e em 5% no experimento em casa de vegetação em comparação com a uréia na média dos solos. A adubação de uréia com inibidor de urease apresentou menores perdas e proporcionou um melhor aproveitamento do N. No estudo a campo, a volatilização de amônia ocorreu até o 7º dia após aplicação dos tratamentos, sendo as perdas totais da fonte uréia de 13% e de 4% na uréia com inibidor de urease. A dose de sulfato de amônio em mistura com uréia que implicou em menor perda de N-NH3 foi de 9 kg ha-1 de N. Devida à baixa disponibilidade de chuva, não houve diferença significativa dos adubos nitrogenados na produtividade de milho, mas a adubação de uréia com inibidor de urease proporcionou um incremento de 377 kg a mais em comparação a uréia