Algumas propriedades físico-químicas do cimento AH Plus® como tempo de presa, escoamento e solubilidade foram analisadas in vitro, relacionando-as com o local (início, metade ou final) das bisnagas, de onde as pastas foram retiradas. Foram usados nove conjuntos com duas bisnagas (pasta A e pasta B) cada, do cimento AH Plus®, sendo três por propriedade. Para cada propriedade foram formados três grupos, de acordo com o local da retirada da pasta do interior das bisnagas: Grupo I correspondendo à retirada da pasta das porções iniciais das bisnagas, o Grupo M das porções intermediárias e o Grupo F correspondeu à retirada das últimas porções de pasta existentes nas bisnagas. Para o teste do tempo de presa, utilizaram-se anéis metálicos para a confecção dos corpos de prova e, com auxílio de agulha Gilmore de 113,5g e 456,3g de peso, foram determinados os tempos de presa inicial e final, respectivamente. Na avaliação do escoamento, o cimento foi proporcionado e espatulado e 0,5mL dele foi depositado sobre uma placa de vidro e, em seguida, outra placa com um peso totalizando 120 gramas foi sobreposta ao cimento e após 10 minutos mediram-se o maior e menor diâmetro do circulo formado pela quantidade de cimento e a média dos dois diâmetros obtidos foi considerada como valor do escoamento. Para o teste de solubilidade, após a presa do cimento e retirada dos anéis manteve-se os espécimes imersos em água destilada por um período de 24 horas. Foi considerada como solubilidade a porcentagem de material perdido durante a imersão dos corpos de prova. Os resultados mostraram que, exceto para a solubilidade, estatisticamente, o comportamento do cimento AH Plus®, considerando as porções de pasta retiradas do início das bisnagas, é diferente quando comparado às do meio e final das mesmas, propiciando valores bastante altos. / Some physicochemical properties of the sealer AH Plus®, including setting time, flow and solubility were analyzed in vitro and correlated to the site (beginning, middle or end) of the tubes from which the pastes were taken. Nine kits of the sealer AH Plus® were used, containing two tubes each (paste A and paste B), being three for each property. Three groups were constituted for each property, according to the site of the tubes from which the pastes were taken: Group B corresponded to the past taken from the beginning of the tubes, Group M corresponded to the middle portion, and Group E corresponded to the paste taken from the end of the tubes. The setting time was analyzed using metallic rings for fabrication of specimens; Gilmore needles weighing 113.5g and 456.3g were used to determine the initial and final setting times, respectively. For the evaluation of flow, the sealer was measured and mixed and 0.5mL of the sealer was placed on a glass slab; another glass slab weighing 120 grams was then placed on the sealer; after 10 minutes, the larger and smaller diameters of the circle formed by the sealer were measured, and the mean of the two diameters was calculated and considered as the flow value. For the solubility test, after setting of the sealer and removal of the rings, the specimens were immersed in distilled water for 24h. Solubility was calculated as the percentage of material lost during immersion of the specimens. The results revealed that, except for solubility, the performance of the sealer AH Plus® considering the portions of paste taken from the beginning of the tubes was statistically different compared to the middle and end of the tubes, displaying very high values.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a ação do campo magnético pulsado sobre as propriedades físico-químicas e microbiológicas do caldo de cana armazenado sob refrigeração. As amostras de caldo de cana foram expostas ao campo magnético pulsado nas frequências de 40 Hz e 60 Hz por 30 e 210 minutos, e na frequência de 50 Hz por 2 horas. Amostras controles não foram expostas ao campo magnético. As amostras foram armazenadas por até 6 dias a 4ºC e analisadas no tempo de armazenamento de 6, 12, 24, 48, 96 e 144 horas por meio de análises físico-químicas para todas as amostras, e microbiológicas para as amostras tratadas com campo magnético de 50 e 60 Hz. O campo magnético de 40 Hz aumentou os parâmetros de cor L* e a* e diminuiu o parâmetro b*, efeito contrário ao campo de 60 Hz. O tratamento a 50 Hz aumentou o parâmetro de cor L* e diminuiu os parâmetros a* e b*. A exposição ao campo magnético de 50 Hz e 60 Hz reduziu o crescimento de bactérias totais, sendo maior a redução nas amostras tratadas a 50 Hz, e para as amostras de 60 Hz, quanto maior o tempo de tratamento, maior a inibição do crescimento microbiano. O tratamento por campo magnético de 60 Hz por 30 minutos reduziu a atividade antioxidante e a concentração de compostos fenólicos, enquanto que o tratamento a 40 Hz por 30 minutos reduziu somente o primeiro índice e a 60 Hz por 210 minutos reduziu o segundo. Os demais parâmetros físico-químicos não sofreram alteração significativa com relação ao controle durante o armazenamento. Conclui-se que, apesar de serem necessários mais estudos para entendimento do mecanismo de ação do campo magnético em alimentos, o campo magnético pulsado de baixa intensidade (ordem de mili Tesla) possui potencial para ser utilizado como tecnologia inovadora no tratamento de alimentos para controle microbiológico. / This study aimed to evaluate the action of pulsed magnetic field in the physicochemical and microbiological properties of sugar cane juice during refrigerated storage. Sugar cane juice samples were exposed to pulsed magnetic field at frequencies of 40 and 60 Hz for 30 and 210 minutes and at frequency of 50 Hz for 120 minutes. Control samples were not exposed to magnetic field. Samples were stored at 4ºC for up to 6 days, and evaluated at times of storage of 6, 12, 24, 48, 96 e 144 hours through physicochemical analysis for all samples and through microbiological analysis for samples treated with 50 and 60 Hz magnetic field. Exposure to 40 Hz magnetic field raised the color parameters L* and a*, and decreased the b* parameter, while de 60 Hz magnetic field had the opposite effect. The treatment with 50 Hz magnetic field raised the color parameter L* and decreased a* and b* parameters. Exposure to 50 and 60 Hz magnetic field reduced the growth of total bacteria, where the frequency of 50 Hz was more effective. The treatment with 60 Hz magnetic field for 30 minutes reduced the antioxidant activity and the total phenolic compound, while the 40 Hz treatment for 30 minutes reduces only the first analysis and at 60 Hz for 210 minutes reduced only the second. The other physicochemical properties did not changed significantly during storage compared with the controls. We concluded that, although more studies is needed for better understand the action mechanism of magnetic field in foods, the low intensity pulsed magnetic field (order of mili tesla) has the potential to be used as innovative technology in food treatment for microbiological control.

O acesso à permeabilidade é uma etapa crucial na definição da via de administração de um fármaco, além de ser um dos parâmetros utilizados para a avaliação e seleção de moléculas durante as fases iniciais da pesquisa por novos fármacos. Diversos modelos in vitro têm sido descritos para a realização dos estudos de permeabilidade, mas ainda é evidente a carência de padronização de seus protocolos. O modelo de Permeabilidade em Membrana Artificial Paralela (PAMPA) é rápido e simples, podendo ser facilmente incorporado à rotina de um laboratório. Não obstante, tem apresentado excelente correlação com modelos in vitro quando na avaliação da permeabilidade de fármacos transportados pela via passiva transcelular. O principal objetivo deste trabalho foi investigar a influência das principais variáveis do método de PAMPA e seu impacto na permeabilidade de fármacos. Para tanto, foram selecionados 9 fármacos com características físico-químicas distintas, em função dos seguintes critérios: lipofilicidade (logP); Área de Superfície Polar (PSA); Volume Molecular (VM); pKa; Peso Molecular (PM); Número doadores de ligação de hidrogênio (HBD) e Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB). Os fármacos selecionados foram listados quanto à sua permeabilidade em jejuno humano (Peff) e em cultura de células Caco-2, além de Fração de Absorção (FA%) em humanos. Para o estudo das variáveis da técnica de PAMPA, a ferramenta de Desenho de Experimentos (DOE) foi utilizada e as seguintes condições de ensaio foram exploradas: gradiente de pH do meio do compartimento doador, presença ou ausência de ácido glicocólico no meio do compartimento receptor, variação do tempo de incubação, presença ou ausência de agitação das placas durante a incubação e variação da composição lipídica da membrana artificial. A combinação fatorial completa das condições de ensaio a serem exploradas resultou em 96 experimentos, os quais foram executados em triplicata. Os resultados obtidos apontaram que as variações do pH do meio do compartimento doador, do tempo de incubação e da composição do meio do compartimento receptor foram as condições do ensaio de PAMPA que mais impactaram a permeabilidade dos fármacos. Os resultados obtidos nos 96 experimentos do DOE foram relacionados, a partir de regressão linear, com os parâmetros fisico-químicos e dados de permeabilidade dos fármacos do estudo. O experimento de DOE que apresentou melhor correlação com os dados de permeabilidade em jejuno humano para os fármacos contemplados neste estudo teve um R2=0,858. As condições de ensaio consideradas para este experimento foram: pH 4,5 no compartimento doador, incubação de 15 horas, ausência de agitação das placas, membrana composta por fosfatidilcolina 10% (p/v) e colesterol 0,5% (p/v) e presença de ácido glicocólico 0,5% (p/v) no compartimento receptor. Dentre as propriedades físico-químicas, o PM, PSA e VM foram propriedades comuns a grupos de fármacos cuja permeabilidade foi favorecida pelas mesmas condições de ensaio de PAMPA. Os maiores valores de permeabilidade em PAMPA foram obtidos para fármacos com Peff entre 1 e 2 *10-4 cm/s, permeabilidade em células Caco-2 entre 20 e 27 *10-6 cm/s, faixa de logP entre 0 e 3 além de PM abaixo de 300 Da e PSA abaixo de 90Å2. / The permeability access is a critical step when defining the route of administration of a drug, besides from being one of the parameters considered for selecting the best candidates during the initial stages of new molecules discovery. For this reason, there is a need to implement high capacity and low cost models, which have a high correlation with in vivo permeability. Several in vitro models have been described for the studies of permeability, but the lack of standardization of protocols is still evident. Parallel Artificial Membrane Permeability Assay (PAMPA) is fast and simple and can be easily incorporated into the routine of a laboratory. Nevertheless, it has shown excellent correlation with in vitro models when evaluating the permeability of drugs that are transported primarily by passive transcellular route. The aim of this project was to investigate the influence of key variables of PAMPA on the permeability of drugs. Therefore, nine drugs with different physicochemical characteristics were selected based on the following criteria: lipophilicity (logP), Polar Surface Area (PSA), Molecular Volume (MV), pKa, Molecular Weight (MW), number of Hydrogen Bond Donors (HBD) and Biopharmaceutical Classification System (BCS). In addition, the drugs were listed for their permeability in human jejunum, Caco-2 and Fraction of Absorption (FA%) in humans. Design of Experiments (DOE) was considered to plan the PAMPA experiments, and the following assay conditions were explored: pH gradient in the donor compartment, glycocholic acid presence or absence in the acceptor compartment, variations in the incubation time, presence or absence of plate agitation and variations in the lipid composition of the artificial membranes. Full factorial combination of the assay variables resulted in 96 experiments, which were performed in triplicate. The results showed that the pH of the donor compartment, the incubation time and acceptor compartment composition were the assay conditions which most impacted the PAMPA results of drugs. The 96 DOE experiments results were then correlated, by linear regression, with both the physic-chemical and permeability data of the selected drugs. The DOE experiment that showed the best correlation with the permeability in human jejunum (R2 = 0.858) for the drugs included in this study had the following test conditions: pH 4.0 in the donor compartment, incubation of 15 hours, without plate agitation, artificial membrane composed of phosphatidylcholine 10% (w/v) and cholesterol 0.5% (w/v) in dodecane and presence of glycocholic acid 0.5% (w/v) in the receptor compartment. Among the studied physicochemical properties, the molecular weight (MW), polar surface area (PSA) and molecular volume (VM) were the best drivers for determining PAMPA most suitable assay conditions. The highest PAMPA values were obtained for drugs with Peff between 1 and 2 *10-4 cm/s and Caco-2 permeability between 20 and 27 *10-6 cm/s, besides from logP between 0 and 3, MW below 300 Da and PSA below 90Å2.

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The sediment has been shown as an important indicator of the health of aquatic ecosystems, since most contaminants of a basin river system are washed down into the aquatic systems and can be deposited in this compartment. In this way, based on the importance of sediment to the water quality, the main objective of this work was to evaluate the quality of the sediment of the River João Leite, upstream and downstream of a dam public supply, through ecotoxicological of sediments compared to the physical-chemical parameters in two seasons (dry and rainy season). The work presented here addresses important aspects when assessing sediment quality, through four articles divided into chapters. The first chapter is the characterization of the space-exploratory study area considering its features and the relationship between the type of soil, polluting sources and composition of the sediment. The second chapter corresponds to a physical-chemical characterization of the sampled site as well as the lifting of a possible contaminant (metals), and its potential for bioavailability. The third and fourth chapters are focused on ecotoxicological assessment, where the organisms-test Ceriodaphnia dubia were used in the third chapter and Branchiura sowerbyi in the fourth chapter. The results of this study point to the need to deploy evaluations focused on the sediments of the River João Leite as everyday monitoring, since the site has problems of degradation, with high degree of anthropization, together with the lack of soil management and conservation. To the metals contaminants, the environment revealed toxicity unlikely to uncertain. And toxicity tests with the test organisms, Ceriodaphnia dubia and Branchiura sowerbyi, revealed in some cases acute effect, but mostly chronic effect and possible effect hormetc, which are evidence of an environment that is suffering disruptions, whether from metals or is by the performance of other contaminants as non-ionic organic compounds, such as pesticides, widely used in the region. Thus, this category of work being pioneered in the region is evident the need for further research aimed at this type of compartment (sediment) and especially that such studies become part of regular monitoring aimed to ensure water quality of the River João Leite. / O monitoramento da qualidade ambiental aquática é o modo de detectar alterações em suas características essenciais à vida. O Ribeirão João Leite, situado no estado de Goiás, evidencia bem a necessidade de constante monitoramento, visto sua importância socioeconômica, o crescimento acelerado e desordenado que assola a região, a utilização do solo voltada na sua maior parte para agricultura e pecuária e principalmente devido ao barramento de água destinada ao abastecimento público. Pesquisas voltadas para coluna d’água são desenvolvidas de forma corriqueira para o local. Entretanto avaliações voltadas para a qualidade dos sedimentos nesse ambiente são inexistentes, apesar da importância de tal compartimento. Os sedimentos têm se mostrado como um importante indicador da saúde dos ecossistemas aquáticos, visto que a maioria dos contaminantes de uma bacia hidrográfica são carreados para dentro dos sistemas aquáticos e podem ser depositados neste compartimento. Dessa forma, baseado na importância do sedimento para a qualidade da água, o objetivo principal desse trabalho foi avaliar a qualidade do sedimento do Ribeirão João Leite, a montante e a jusante de uma barragem de abastecimento público, por meio de ensaios ecotoxicológicos de sedimento em comparação com os parâmetros físicos-químicos em duas épocas do ano (estação chuvosa e seca). O trabalho aqui apresentado aborda aspectos importantes quando se trata de avaliar a qualidade de sedimentos, por meio de quatro artigos divididos em capítulos. O primeiro capítulo corresponde à caracterização exploratória-espacial da área de estudo considerando suas características e as relações entre o tipo de solo, fontes poluidoras e a composição dos sedimentos. O segundo capítulo corresponde à caracterização físico-química do local amostrado bem como o levantamento de um possível contaminante (metais), e o seu potencial para biodisponibilidade. O terceiro e quarto capítulos estão voltados à avaliação ecotoxicológica, onde foram utilizados os organismos-teste Ceriodaphnia dubia no terceiro capítulo, e Branchiura sowerbyi no quarto capítulo. Os resultados desse estudo apontam para necessidade de implantar avaliações voltadas para os sedimentos do Ribeirão João Leite como monitoramento corriqueiro, visto que o local possui problemas de degradação, com elevado grau de antropização aliado à falta de manejo e conservação dos solos. Para os contaminantes metais o ambiente revelou toxicidade de improvável à incerta. Os testes de toxicidade com os organismos-teste, Ceriodaphnia dubia e Branchiura sowerbyi, revelaram em alguns casos efeito agudo, mas principalmente efeito crônico e possível efeito hormético, que são evidências de um ambiente que está sofrendo perturbações, seja por metais, seja pela atuação de outros contaminantes como compostos orgânicos não iônicos, como pesticidas, muito utilizados na região. Desta forma, sendo esta categoria de trabalho pioneira na região é evidente a necessidade de que se realizem mais estudos voltados para esse tipo de compartimento (sedimentos) e principalmente que tais estudos se tornem parte integrante dos monitoramentos periódicos voltados para garantir a qualidade da água do Ribeirão João Leite.

Tendo em vista a natureza finita dos minerais naturais, torna-se evidente a necessidade de utilizarmos este recurso de maneira estratégica. Desta forma, diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas principalmente nas áreas químicas, metalúrgicas e mineralógicas desde as etapas de extração, beneficiamento, aplicação e reutilização dos resíduos de minérios. Portanto, é extremamente importante a intensificação dos estudos para aumentar o conhecimento quanto às características e propriedades físico-químicas destes minerais, visando melhorar o seu aproveitamento e longevidade das jazidas naturais, como as fontes de bauxita, que é a principal matéria-prima para a produção de óxido de alumínio fundido. Na sua forma cristalina mais comum, denominada coríndon, ou óxido de alumínio ?, sua baixa condutividade elétrica, baixo calor específico, alta condutividade térmica, alto ponto de fusão, elevada dureza e resistência mecânica, o torna adequado para uso em produtos refratários, cerâmicos e abrasivos tais como, lixas, rebolos, ferramentas de corte e de polimento. Na síntese deste produto as principais impurezas que afetam a qualidade dos grãos são Fe, Si, Ca, K, Na e Zr, oriundas da matéria prima bauxita e da carta de mistura, composta por ilmenita, limalha de ferro, carvão vegetal e coque de petróleo. Desta forma, o presente trabalho assumiu o objetivo de estudar a dispersão das propriedades físico-químicas em blocos de alumina fundida marrom obtida em fornos Higgins a arco por eletrofusão, produzidos na Saint-Gobain Abrasivos, unidade de Lorena, SP. Por fim, foram utilizadas técnicas de caracterização físico-químicas de difratometria de raios X (DRX), análises químicas de fluorescência de raios X (FRX), ensaio de dureza Knoop e caracterização microestrutural via (MEV/EDS). Desta forma, foi definido o mapeamento composicional nos blocos de alumina eletrofundida marrom, que servirão como referência técnico-científica para subsidiar ações de melhoria deste produto, em decorrência do avanço do estado da arte deste referido assunto. / The mineral ores are not renewable sources and we need to use it in the best way possible. In this way, a large number of researches are being developed around the world aiming the improvement of current methods of production mainly in chemical, metallurgy, mineralogical from the steps of extraction, processing, application and reuse of waste ore. Therefore, it is extremely important to intensify the studies to increase the knowledge about the characteristics and physicochemical properties of these minerals, in order to improve their utilization and longevity of natural deposits, such as sources of bauxite, which is the main raw material to product aluminum oxide fused. In its most common crystalline form, called corundum or ?-aluminum oxide, its low electrical conductivity, low specific heat, high thermal conductivity, high melting point, high hardness and mechanical strength, making it suitable for use as refractories, ceramics and fine or coarse abrasives. The synthesis of this product major impurities that affect quality of grain is Fe, Si, Ca, K, Na and Zr, derived from the raw material bauxite and the mixture chart consisting of ilmenite, iron filings, charcoal and coke oil. Thus, this shows the dispersion of physicochemical properties of brown fused alumina blocks produced by eletrocfusion at Higgins furnace process in the company Saint Gobain Abrasivos, Lorena- SP. Finally, the samples were physicochemical analyzed by X ray diffraction (XRD), chemical analyses by X ray fluorescence (XRF), hardnes using Knoop method, microstructural characterization by (SEM). The results of this work show a compositional gradient map of the fused alumina block; that shows the main physicochemical differences into the block, to support changes in the alumina production process; and it is also important to improve the actual state of art of this particular theme.

Nanoemulsões catiônicas têm sido consideradas como potenciais sistemas carreadores para oligonucleotídeos (ON) antisenso. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver nanoemulsões catiônicas como um sistema de liberação para ON anti-topoisomerase II de Plasmodium falciparum. Primeiramente, nanoemulsões constituídas de triglicerídeos de cadeia média, lecitina de gema de ovo, glicerol e água contendo os lipídeos catiônicos oleilamina ou DOTAP (2 mM) foram obtidas através do procedimento de emulsificação espontânea. Este procedimento resultou em formulações monodispersas com diâmetro de gotícula de 200-260 nm e potencial zeta de +50 e +55 mV. Após, um método espectrofotométrico no UV para quantificação dos ON em série fosfodiéster (PO) ou fosforotioato (PS) foi validado. O método mostrou-se linear, específico, preciso e exato para a determinação de PO e PS, sem diferenças significativas entre os ON. Nas condições validadas, as isotermas de adsorção dos ON às nanoemulsões foram obtidas através da determinação dos ON na fase aquosa externa das nanoemulsões, após ultrafiltração/centrifugação dos complexos. A taxa de recuperação através das membranas de ultrafiltração de celulose regenerada (30 kDa) foi superior a 92%. Os resultados indicam a adsorção progressiva dos ON com as nanoemulsões, até cerca de 60 mg/g de fase interna para o complexo DOTAP-PS. Finalmente, evidências adicionais da adsorção de PO e PS às nanoemulsões foram detectadas pelo aumento do diâmetro de gotícula, inversão do potencial zeta e morfologia das gotículas avaliada por microscopia eletrônica de transmissão. O conjunto dos resultados obtidos demonstra que ON de série PO e PS anti-topoisomerase II de P. falciparum podem ser adsorvidos eficientemente às nanoemulsões catiônicas. / Cationic nanoemulsions have been recently considered as a potential delivery system for antisense oligonucleotides (ON). The aim of the present work was to evaluate cationic nanoemulsions as a delivery system for ON against the Plasmodium falciparum topoisomerase II gene. Firstly, nanoemulsions composed of medium chain triglycerides, egg yolk lecithin, glycerol and water, containing the cationic lipids oleylamine or DOTAP (2 mM) were obtained through spontaneous emulsification process. This procedure resulted in monodisperse formulations with droplet size of 200-260 nm and zeta potential of +50 and +55mV. After that, an UV spectrophotometric method for the quantification of either phosphodiester (PO) or phosphorothioate (PS) ON was validated. The method was linear, specific, precise, and accurate for the determination of PO and PS, without significant differences between both ON. In the validated conditions, ON adsorption isotherms with nanoemulsions were obtained through the ON determination in the external phase of nanoemulsions, after ultrafiltration/centrifugation of complexes. The recovery through regenerated cellulose membranes (30kDa) was higher than 92%. The results showed a progressive ON adsorption to the nanoemulsions up to approximately 60mg/g of internal phase for DOTAP-PS complexes. Finally, additional evidences of PO and PS adsorption to nanoemulsions could also be detected by the increase of the mean droplet size, the inversion of the zeta potential and the morphology of the oil droplets obtained by transmission electron microscopy. The overall results showed that PO and PS ON against P. falciparum anti-topoisomerase II gene can be efficiently adsorbed to the cationic nanoemulsions.

Nanoemulsões catiônicas têm sido recentemente propostas como sistemas carreadores de DNA. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência de diferentes fosfolipídeos sobre propriedades dos complexos formados entre nanoemulsões e pDNA (pTracerTMCMV2). Em uma primeira etapa, nanoemulsões catiônicas constituídas de triglicerídeos de cadeia média, estearilamina, lecitina de gema de ovo ou fosfolipídeos isolados (DSPC, DOPC, DSPE ou DOPE), glicerol e água foram preparadas através do procedimento de emulsificação espontânea. Independente do tipo de fosfolipídeo empregado, esse procedimento conduziu à obtenção de nanoemulsões catiônicas monodispersas com diâmetro de gotícula e potencial zeta de cerca de 250 nm e +50 mV, respectivamente. A complexação do pDNA com as nanoemulsões catiônicas, avaliada através do retardamento de migração do pDNA em gel de agarose por eletroforese, foi total quando o complexo apresenta uma relação de cargas [+/-] ≥ 1,0. Nestas condições, os complexos formados foram protegidos da degradação pela enzima DNase I. Em uma segunda etapa, a citotoxicidade das nanoemulsões e dos complexos com o pDNA sobre células Hep G2 foi avaliada, através do ensaio de MTT. Os resultados obtidos demonstraram que a adição de quantidades crescentes das nanoemulsões, conduz a uma toxicidade progressiva sobre as células, independente do pH do meio. Dentre as formulações estudadas, aquelas estabilizadas pelos fosfolipídeos DSPC e DSPE, de elevada temperatura de transição de fases, foram marcadamente menos tóxicas, em comparação com as formulações obtidas com lecitina, DOPC e DOPE. Essa mesma tendência foi detectada para os complexos formados com o pDNA. Em uma última etapa, foi realizado um estudo preliminar de transferência gênica em células Hep G2, utilizando a técnica de PCR em tempo real. Dentre as diferentes formulações testadas, a maior quantidade de DNA de GFP detectada parece ser para a formulação obtida com o fosfolipídeo DSPC, ilustrando as potencialidades de uso das nanoemulsões desenvolvidas como reagentes de transfecção de pDNA em células Hep G2. Em conclusão, o conjunto dos resultados obtidos demonstra o efeito dos fosfolipídeos empregados sobre propriedades físico-químicas, complexação, estabilidade, citotoxicidade e transfecção de nanoemulsões catiônicas como sistemas carreadores de pDNA. / Cationic nanoemulsions have been recently considered as potential delivery systems for DNA. The aim of the present work was to evaluate the influence of different phospholipids on the properties of complexes formed between nanoemulsions and pDNA (pTracerTM-CMV2). First, cationic nanoemulsions composed of medium chain triglycerides, stearlyamine, egg lecithin or isolated phospholipids (DSPC, DOPC, DSPE or DOPE), glycerol and water were prepared through spontaneous emulsification process. Independently of the type of phospholipid used this procedure results in monodisperses cationic nanoemulsions with droplet size and zeta potential of about 250 nm and +50 mV, respectively. The complexation of pDNA with cationic nanoemulsions, analyzed by agarose gel retardation assay was total when the complex possesses a charge relation [+/-] ≥ 1.0. In these conditions the complexes were protected from enzymatic degradation by DNase I. After that, the cytotoxicity of the nanoemulsion and the complexes with pDNA in Hep G2 cells was evaluated through MTT assay. The results showed that the addition of increasing amount of nanoemulsion leads to a progressive toxicity on the cells independently of the media’s pH. Among the studied formulations the ones stabilized with the phospholipids DSPC and DSPE, that have elevated phase transition temperatures, were much less cytotoxic in comparison with the formulations obtained with lecithin, DOPC and DOPE. This same trend was detected for the complexes formed with pDNA. Finally a preliminary study of gene transfer to Hep G2 cells was performed using real-time PCR technique. Among the different formulations tested, the major quantity of reporter DNA detected seems to be for the formulation obtained with the DSPC phospholipid. This shows the potentialities of the use of nanoemulsions as transfection reagents of pDNA in Hep G2 cells. In conclusion, the overall results show the effect of the phospholipids on physicochemical properties, complexation, stability, cytotoxicity and transfection of cationic nanoemulsions as delivery systems for pDNA.

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Swede midge, Contarinia nasturtii Kieffer (Diptera: Cecidomyiidae), is an invasive pest causing marketable losses on Brassica crops in the Northeastern United States and throughout southern Canada. Heading brassicas, like cauliflower and broccoli, are particularly susceptible because larvae feed concealed inside meristematic tissues of the plant, where head formation occurs. Our work details the development of a sustainable, affordable pest management tactic for swede midge – plant derived repellents. First, it was necessary to establish both a damage and marketability threshold for swede midge, so we developed a technique to manipulate larval density of swede midge on cauliflower, We asked: (1) What is the swede midge damage threshold? (2) How many swede midge larvae can render cauliflower crowns unmarketable? and (3) Does the age of cauliflower at infestation influence the severity of damage? We found that even a single larva causes mild twisting and scarring rendering cauliflower unmarketable 52% of the time, with more larvae causing more severe damage and additional losses, regardless of cauliflower age at infestation. Repellency is an important management approach to consider for swede midge. Since the host range of specialist insects appears constrained by plant phylogeny, we hypothesized that odors from less phylogenetically related plants would be more repellent to swede midge. To test our hypothesis, we performed no-choice and choice biological assays, asking: (1) How do essential oils from different plant species influence midge densities on broccoli? (2) What is the relationship between phylogenetic distance of non-host odors and larval densities on broccoli? Biological assays identified multiple essential oils that reduced larval densities, and phylogenetic analyses showed that less related plants were more effective. In addition to the biological assays, we tested 15 essential oils for their ability to repel gravid females from broccoli tissue in y-tube olfactometer assays. While most of the essential oils reduced the frequency at which females chose host plant meristems, wintergreen, thyme, lemongrass, eucalyptus lemon, garlic, cinnamon, and star anise were most effective. Additionally, we used chemical fingerprints (physical/chemical properties) from PubChem to compare the essential oil volatile compounds and develop an index for their similarity. We found that physicochemical similarity was predictive of repellency. Finally, for repellency to be an effective, long-term strategy, it was important to consider how and whether the repellent response of midges changes over time or previous experience. In our final chapter, we performed electroantennography trials testing how previous experience with garlic or eucalyptus lemon odor for one or 10 s influences the neurophysiological response of swede midge to host (broccoli) or non-host (garlic or eucalyptus lemon) odors. We asked: (1) Does previous experience with garlic or eucalyptus lemon influence the physiological response of swede midge to host or non-host odors? (2) Does the time of previous exposure to non-host odors influence their physiological response to host or non-host odors? Our findings show that swede midge, after 10 s of exposure to either repellent, was more responsive to repellents than host compounds, suggesting that the effectiveness of repellents will not diminish over time.

La biodisponibilité d'un composé minéral dépend de sa solubilité in vivo contrôlée par ses propriétés physicochimiques. Cependant, les caractéristiques physicochimiques qui influencent la solubilité et la biodisponibilité des produits utilisés en nutrition animale ne sont pas clairement connues. L'oxyde de zinc (ZnO) est un additif alimentaire couramment utilisé pour satisfaire le besoin en zinc (Zn) des animaux monogastriques. L'objectif de ce projet était de caractériser plusieurs types de ZnO utilisés en nutrition animale pour mieux appréhender leur devenir dans le tractus digestif et leur biodisponibilité. Les différentes sources de ZnO ont des propriétés physicochimiques variables qui influencent leurs cinétiques de dissolution. Une quarantaine d'échantillons de ZnO collectés à travers le monde auprès d'industries de la nutrition animale ont été caractérisés en termes de densité, densité tassée, taille de particules, forme, aire spécifique et cinétiques de dissolution. Une analyse en composantes principales (ACP) a été réalisée pour identifier les caractéristiques les plus pertinentes et classer les échantillons par familles. La nature des paramètres les plus pertinents suggère un mécanisme en deux étapes : dissolution de ZnO en ions Zn2+ à la surface des particules, suivie d'une diffusion vers la solution. La vitesse de dissolution détermine probablement le devenir de ZnO dans le tractus gastro-intestinal et pourrait donc expliquer les différences de performances. Une étude in vivo de produits représentatifs de chaque famille a permis de déterminer les effets des caractéristiques physicochimiques sur la biodisponibilité. Une étude dose-réponse a été réalisée sur des poulets Cobb en croissance (8 à 23 jours d'âge) soumis à un régime de base contenant 23 ppm de zinc ou à 14 régimes supplémentés à raison de 6 ou 12 ppm de ZnO (6 sources différentes) ou de sulfate de Zn. La teneur en zinc du tibia a été utilisée pour estimer la biodisponibilité relative des différentes sources de ZnO par rapport au sulfate de Zn utilisé comme référence (100%). La biodisponibilité des différentes sources variait entre 49% à 160%. La taille des agrégats et la surface spécifique expliquent une large part de la variabilité sur la biodisponibilité. En conclusion, les propriétés physicochimiques de ZnO permettent d'expliquer partiellement la variabilité observée des biodisponibilités du zinc car la complexité des phénomènes physiologiques rend difficile une telle prédiction / The bioavailability of a trace mineral source is related to its in vivo solubility, which in turn is determined by its physicochemical properties. It is still not clear which characteristics are more relevant in affecting solubility and bioavailability of feed compounds. Zinc Oxide (ZnO) is a common feed additive used to supplement zinc in the diet of monogastrics animals. However, different sources have shown different responses in animal bioavailability. This project aims to characterize different feed grade ZnO to better clarify their fate in the digestive tract and explain differences in bioavailability. It was hypothesized that the different sources of feed grade ZnO have various physicochemical properties that lead to distinct dissolution kinetics. Over 40 samples of ZnO have been collected from the feed industry worldwide. Samples were analyzed for density, tapped density, particle size, shape, specific area and dissolution kinetics. A principal component analysis (PCA) was performed to define the most relevant characteristics and categorize the samples into groups. The results showed that there is not only one variable influencing the kinetics of dissolution. It suggests a dissolution mechanism in 2 steps, in which there is the dissolution of ZnO into Zn ions in the surface of the particle, followed by a diffusion to the bulk solution. The speed of dissolution can determine the fate of zinc oxide products in the gastrointestinal tract and therefore may explain the different results in animal performance. Representative products from each family were selected for an in vivo trial to measure the effect of their characteristics on the zinc bioavailability. Male Cobb broilers were used in a dose-response experiment from 8 to 23 days of age. Treatments consisted of a basal diet with 23 ppm of zinc and 14 diets supplemented with 6 or 12 ppm of Zn in the form of different oxides or sulfate. Bone zinc was used to determine zinc bioavailability. The bioavailability of the different sources varied from 49 to 160% considering zinc sulfate as the reference. Aggregate size and specific surface area explain a large part of the variability observed on values of bioavailability. In conclusion, physicochemical properties of ZnO can partly explain the variability observed in terms of Zn biological value. However, the complexity of physiological processes makes difficult the prediction of Zn bioavailability based only on these characteristics