Exposure to solar radiation, particularly its ultraviolet (UV), has a variety of harmful effects on human health. Some of these effects include sunburn cell formations, erythema, edema, melanoma, photoaging of the skin, and immune suppression. A plant that has been widely used in tropical folk medicine for a number of conditions is the Morinda citrifolia Linn. (Rubiaceae), commonly known as noni. The beneficial photoprotective effects of topical formulations based on extract from Morinda citrifolia leaves, have not yet been investigated. Thus, the present study aims to investigate the potential benefits of M. citrifolia topical application on the dorsal skin of mice, exposed to UVA-UVB light. Firstly, the absorption spectrum of the formulations extracts (10 and 15%) was evaluated by spectroscopy. The spectrum showed peaks at 200 nm and at 240 nm and absorption in the UVA and UVB regions. After 7 days of treatment and exposition to UVA-UVB light, the thickness, transepidermal water loss (TEWL), erythema and histological alterations were evaluated. The results from in vivo effectiveness showed that the thickness, TEWL values and erythema indexes were significantly decreased by treatment with formulations containing the extract. The histological measurements in hematoxilina eosin showed that in the non-irradiated group showed that the epidermis was represented by a thin, and continuous surface. No inflammatory infiltrate were found in the dermal tissues. Both irradiated and vehicle groups presented increased epidermal thickness associated to hyperorthokeratosis. The papillary dermis exhibited intense inflammatory infiltrate, mainly composed of lymphocytes, mild interstitial edema and prominent capillary and venular hyperemia. The treated groups presented remarkable reduction in the inflammatory content, as well as less expressive hyperemia. In the Sirius Red, the irradiated and vehicle groups, papillary dermis showed the presence of a gross, thick, parallel-arranged, collagen fibers. Both treated groups (10 and 15% formulations) presented similar features regarding the collagenization pattern, showing a mixture of yellowish type I and greenish type III collagen fibers. The interfibrillary spaces were more evident than in irradiated and vehicle groups. Such morphological appearances were very similar to that observed in non irradiated group. Areas treated with the formulation containing Morinda citrifolia extract (10% and 15%) have enhanced protection against UV radiation. Finally, the extract was evaluated on murine malignant melanoma (cell line B16F10) in order to examine their cytotoxic effects on malignany cells. The extract at concentrations of 0.05 to 12.8 mg/mL did not show any cytotoxic effects in the B16F10 cell line. These can suggest that the extract showed no potential anti cancer in melanoma cells, and the extract have only photoprotection effects. In conclusion, the results showed that the formulations containing the extract protected the skin against UV-induced damage. / A exposição à radiação solar, particularmente a radiação ultravioleta (UV), tem uma variedade de efeitos nocivos à saúde humana. Alguns destes efeitos incluem formações de queimaduras solares, eritema, edema, melanoma, fotoenvelhecimento da pele e da supressão imune. Uma planta medicinal que tem sido vastamente utilizada para as mais variadas formas de manutenção da saúde, tem sido a Morinda citrifolia Linn. (Rubiaceae), comumente conhecida como noni. Os efeitos fotoprotetores de formulações para uso tópico com o extrato aquoso das folhas da Morinda citrifolia não foram investigados previamente. Assim, o presente estudo teve como objetivo estudar os benefícios potenciais da M. citrifolia em aplicação tópica na pele dorsal de camundongos expostos à radiação UVA-UVB. Primeiramente, o espectro de absorção das formulações com extrato (10% e 15%) foi avaliada por espectroscopia. O espectro mostrou bandas a 200 nm e em 240 nm e em regiões de absorção no UVA e UVB. In vivo, após 7 dias de tratamento e exposição à radição UVA-UVB, a espessura, perda transepidérmica de água (TEWL), eritema e alterações histológicas foram avaliadas. Os resultados de eficácia in vivo mostraram que os valores de espessura, TEWL e índices de eritema foram significativamente reduzidos pelo tratamento com as formulações contendo o extrato, comparados aos grupos controle irradiado e veículo irradiado. As medições histológicas em hematoxilina eosina mostraram que no grupo não irradiado a epiderme foi representada por uma superfície delgada e contínua. Não foram encontrados infiltrados inflamatórios nos tecidos dérmicos. Ambos os grupos irradiados e veículo apresentaram aumento da espessura da epiderme e hiperortoqueratose. A derme papilar apresentou intenso infiltrado inflamatório, composto principalmente de linfócitos, edema intersticial leve e hiperemia capilar e venular proeminente. Os grupos tratados apresentaram redução notável no conteúdo inflamatório e da hiperemia. Na coloração picrossírius, nos grupos controle irradiado e veículo irradiado, a derme papilar mostrou a presença de feixe de fibras colágenas espessas, grosseiras, de comprimento variável e disposição paralela. Ambos os grupos tratados (formulações de 10% e 15%) apresentaram características semelhantes quanto ao padrão de colagenização, mostrando uma mistura de fibras de colágeno tipo I e fibras de colágeno tipo III. Os espaços interfibrilares nos grupos tratados foram mais evidentes que nos grupos irradiados e do veículo. Tais aspectos morfológicos foram semelhantes às observadas no grupo não irradiado. Ficou evidente, através da morfologia e histologia, que as áreas tratadas com a formulação contendo Morinda citrifolia (10% e 15%) tiveram uma maior proteção contra a radiação UV Finalmente, o extrato foi avaliado em melanoma (linha de células B16F10), a fim de examinar os seus efeitos citotóxicos em células malígnas. O extrato com concentrações de 0,05 a 12,8 mg/mL não mostrou quaisquer efeitos citotóxicos na linhagem de células B16F10. Estes podem sugerir que o extrato não combate danos já estabelecidos em células, tendos efeitos apenas de fotoproteção, dos quais os mecanismos ainda precisam de estudo mais aprofundado. Em conclusão, os resultados demonstraram que as formulações contendo o extrato protegem a pele contra danos induzidos por radiação UV.

O aumento do conhecimento em relação aos danos provocados pela radiação solar, tanto na faixa do UVB quanto na faixa do UVA, o avanço nas tecnologias relacionadas ao produto e às formas de avaliação bem como a disponibilização de novas moléculas no mercado levaram ao aumento da qualidade da proteção proporcionada pelos fotoprotetores. Entretanto, ainda há preocupações em relação à segurança de alguns filtros solares devido a sua fotoinstabilidade e penetração cutânea. Dessa forma, torna-se necessário o desenvolvimento de novos filtros solares mais efetivos e seguros, que apresentem relevância científica e potencial de inovação. Assim, a presente pesquisa teve como objetivo desenvolver novos análogos ao filtro solar benzofenona-3 e determinar o seu potencial fotoprotetor por meio da avaliação da absorção UV e avaliação da fotoestabilidade, fototoxicidade e atividade antioxidante. Para tal, inicialmente seis análogos ao filtro solar químico benzofenona-3 foram sintetizados visando aumentar o tamanho da molécula e aumentar a sua absorção no UVA longo (340-400nm). Foram avaliados os espectros de absorção no UV e a fotodegradação dessas substâncias. A fototoxicidade das substâncias selecionadas foi avaliada por meio do uso de cultura de fibroblastos 3T3, para a determinação da viabilidade celular na presença e ausência da radiação. A atividade antioxidante das substâncias foi avaliada por meio da quimioluminescência gerada pela reação HRP-H2O2-luminol. Os resultados permitiram demonstrar a importância da relação entre a estrutura molecular dos compostos e sua absorção no UV. As moléculas benzofenona-3 fenil amino (B5) e o carbazol da benzofenona-3 fenil amino (B6) apresentaram maior absorção no UVA, longo e curto, e no UVB, quando comparadas com a molécula de partida (benzofenona-3). Apenas as substâncias que apresentavam ponte de hidrogênio intramolecular (B5 e B6) foram consideradas fotoestáveis. Somente a molécula B5 não apresentou potencial para fototoxicidade aguda. Além disso, essa molécula apresentou atividade antioxidante, o que sugere o seu grande potencial para utilização com filtro solar. / The increase of our knowledge of not only UVB but also UVA-induced damages, the advances on product and testing technologies as well as new sunscreen molecules leaded to and enhancement of quality of UV protection provided by topical sunscreens. However there are some safety concerns involving some UV-filters due to their photoinstability and skin penetration. Therefore it is necessary to develop new safer and more effective UV-filters, which also presents scientific relevance and innovation potential. Thus, the aim of the present research was to develop new analogues based on benzophenone-3, and to evaluate their photoprotective potential through their photostability, phototoxicity and antioxidant activity. For this purpose, firstly six new synthetic analogues based on benzophenone-3 were prepared in order to promote molecular weight enhancement as well as improve long-wave UVA absorption (340-400 nm). The UV absorption spectra and photodegradation of these compounds were also analyzed. Phototoxicity of selected compounds was evaluated by using 3T3 monolayer fibroblast culture to determine cell viability in the presence and absence of UVA radiation. The antioxidant activity was evaluated by HRP-H2O2-luminol induced chemiluminescence. The results showed that relationship between the molecular structure and UV absorption. Me molecules phenylamine benzophenone-3 (B5) and phenylamine benzophenone-3 carbazol (B6) showed higher short and long-wave UVA and UVB absorption, when compared to benzophenone-3. Only B5 and B6, which presented intermolecular hydrogen bond, were considered photostable. B5 did not present any acute phototoxicity potential; in addition it has antioxidant activity, which suggests its high UVfilter potential.

The contamination of renal failure patients by metals can be associated to the presence of these metals in the medication, since they can be absorbed by the organism. The level of contamination caused by medication, in these cases, depends strongly on the quality of medication used in the treatment. Among the possible contaminants, there are metals such as aluminum, chromium and nickel. Therefore, the development of analytical methodologies for the quality control of medicaments used by anemic patients is of great importance. In the present work, the presence of Al, Cr and Ni as contaminants in erythropoietin formulations (EPO), a renal antianemic, was investigated by developing and optimizing an adsorptive cathodic stripping voltammetric (AdCSV) method. It involves the optimization of a pretreatment step of samples by using UV irradiation for decomposition of matrix organic components. The AdCSV method is based on the adsorptive deposition of the complex formed at the electrode surface and the subsequent reduction of ligand (or metal) during the cathodic potential scan. The results found for Al, Cr and Ni in the studied samples, after performing the pretreatment step, show the applicability of the method for the determination of Al, Cr and Ni as contaminants in this kind of samples. The developed voltammetric methods are advantageous in relation to other existing methods concerning the high sensitivity of measurement if associated to the pretreatment step by UV irradiation associated with the addition of H2O2. / A contaminação de pacientes com insuficiência renal por espécies metálicas pode estar associada à presença destas na medicação empregada, uma vez que estas espécies podem ser absorvidas pelo organismo do paciente. O nível de contaminação através da medicação, nestes casos, dependerá da qualidade da medicação utilizada no tratamento. Dentre os possíveis contaminantes, estão metais como alumínio, cromo e níquel. Desta forma, o desenvolvimento de metodologias analíticas adequadas ao controle de qualidade dos medicamentos administrados ao paciente é de grande importância. No presente trabalho, investigou-se a presença de Al, Cr e Ni como contaminantes em formulações de eritropoetina (EPO), um antianêmico renal, através do desenvolvimento e otimização de um método voltamétrico adsortivo de redissolução catódica (AdCSV) com a otimização de uma etapa de pré-tratamento das amostras empregando radiação UV para a decomposição dos componentes orgânicos da matriz. O método está baseado na deposição adsortiva do complexo formado (metal-ligante) na superfície do eletrodo e na redução do ligante ou do metal durante a varredura catódica dos potenciais. Os valores de Al, Cr e Ni encontrados nas amostras estudadas, após a etapa de pré-tratamento, demonstram a aplicabilidade do método para a determinação de Al, Cr e Ni como contaminantes neste tipo de matriz. O método voltamétrico desenvolvido é vantajoso em relação a outros métodos existentes, devido à alta sensibilidade da medida quando associada a uma etapa de pré-tratamento da amostra com radiação UV combinado com adição de H2O2.

A pele é o maior tecido do corpo humano e está constantemente exposta a inúmeros agentes nocivos, dentre os quais se destaca a radiação ultravioleta (RUV), que está relacionada aos fotodanos do DNA, geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) e ativação de mediadores do processo inflamatório. Nestas circunstâncias, mesmo possuindo um sistema de defesa antioxidante, a pele é submetida ao estresse oxidativo devido ao aumento da concentração de radicais livres, o que rompe o equilíbrio próoxidante/ antioxidante. Neste contexto, as substâncias naturais tem sido frequentemente empregadas como ferramenta para enriquecer o sistema protetor cutâneo endógeno, reduzindo, dessa forma, os danos oxidativos causados pela RUV na pele. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito fotoquimioprotetor in vitro e in vivo da fração de média polaridade de Byrsonima crassifolia (BC) e da (+) catequina (CAT), em cultura de queratinócitos humanos e em camundongos sem pelos submetidos à radiação UVB. Comparado ao extrato purificado, a fração de BC apresentou elevada atividade antioxidante in vitro e maiores teores de polifenóis totais e de compostos fenólicos: (+) catequina (255 ± 3,2mg/g de fração), (-) epigalocatequina-3-galato (26 ± 1,68mg/g de fração) e quercetina 3-O-?-D-glicopiranosídeo (12 ± 0,09mg/g de fração). A formulação gel adicionada da fração de BC (1%) proporcionou maior liberação dos compostos fenólicos na pele de orelha de porco do que a formulação emulgel e a CAT foi o composto fenólico majoritário quantificado na epiderme viável da pele de orelha de porco (21,72 ± 5,2?g/cm2). Dessa forma, a formulação gel (1%) adicionada da fração de BC ou CAT foi avaliada também quanto à penetração cutânea in vivo. Na epiderme viável da pele dos camundongos sem pelos detectou-se os compostos fenólicos da fração de BC, bem como a CAT. A avaliação fotoquimioprotetora da fração de BC e da CAT em cultura de queratinócitos demonstrou que ambas as amostras foram capazes de inibir a peroxidação lipídica, a secreção da IL-6 e a redução do NF?B/p65 no citoplasma induzidos pela radiação UVB. Em relação à atividade fotoquimioprotetora in vivo, a fração de BC e CAT foram capazes de evitar/diminuir a depleção dos níveis de GSH, o infiltrado inflamatório e a secreção das citocinas IL-1? e IL-6 induzidos pela radiação UVB. Por outro lado, somente a fração de BC foi capaz de inibir a atividade/secreção da metaloproteinase MMP-9, o que demonstra uma potente atividade fotoquimioprotetora e sugere que o efeito da fração vegetal pode ser superior ao do padrão (+) CAT, já que a fração é composta por uma mistura complexa de substâncias capazes de potenciar a ação dos polifenóis. Estes resultados são promissores e apontam para o uso da fração de BC e da CAT na prevenção/tratamento dos danos induzidos pela radiação UVB na pele. / The skin is the largest tissue of the human body and it is constantly exposed to several harmful agents, such as the ultraviolet radiation (UVR), which is related to the DNA photodamage, generation of reactive oxygen species (ROS) and activation of inflammatory mediators. In these circumstances, even having an antioxidant defense system, the skin is exposed to oxidative stress due to the increase of free radicals concentration, which changes the pro oxidant / antioxidant equilibrium. In this context, natural substances have frequently been employed as a tool to improve the skin´s endogenous protective system, which ultimately decreases the oxidative damage caused by UVR on the skin. Therefore, this study aimed to evaluate in vitro and in vivo photochemoprotective effect of Byrsonima crassifolia (BC) fraction and (+) catechin (CAT) in human keratinocytes culture and hairless mouse against UVB radiation. If compared to the extract, BC fraction showed higher in vitro antioxidant activity and higher total polyphenols content and phenolic compounds: (+) catechin (255 ± 3.2 mg / g fraction), (- ) epigallocatechin-3-gallate (26 ± 1.68 mg / g of fraction) and quercetin 3- O-?-D-glucopyranoside (12 ± 0.09 mg / g of fraction). The gel formulation containing to the BC fraction (1%) provided higher release of phenolic compounds on pig ear skin than the emulgel formulation. It was demonstrated that CAT was the major phenolic compound quantified in the viable epidermis (21.72 ± 5,2?g / cm2).Thus, BC fraction or CAT were incorporated the gel formulation (1%) and in vivo skin penetration was evaluated. On the viable epidermis of mice hairless it was detected the phenolic compounds of the BC fraction, as well as CAT compound. Photochemoprotector evaluation in keratinocytes cell culture showed that both BC fraction and CAT were able to inhibit lipid peroxidation and to decrease the secretion of IL-6 and NF?B / p65 transcription in the cytoplasm. Regarding the in vivo functional activity, BC fraction and CAT were able to prevent/reduce the depletion of GSH levels, the inflammatory infiltrate and IL-1? and IL-6 secretion induced by UVB radiation. On the other hand, only the BC fraction was able to inhibit the activity/secretion of matrix metalloproteinase MMP-9, which illustrate its strong photochemoprotector activity and suggests that the plant fraction effect can be superior to the standard. It can be explained by the fact that the fraction is a complex sample in which several substances are present and these substances can enhance the polyphenol activity. These results are promising and suggest the use of BC fraction and CAT in the prevention/treatment of the damages induced by UVB radiation in the skin.

Os revestimentos curáveis por radiação ultravioleta (UV) ou feixe de elétrons (EB) são sistemas líquidos reativos compostos por resinas, diluentes (monômero) e aditivos, capazes de formar compostos poliméricos termorrígidos por reações de polimerização e reticulação induzidas por radiação. Esta tecnologia tem sido empregada como alternativa aos processos convencionais no desenvolvimento de uma variada gama de produtos. Um dos grandes desafios da aplicação da tecnologia de cura UV/EB em produtos a serem submetidos ao intemperismo é a manutenção de suas propriedades físicas e de sua aparência. Este trabalho apresenta informações sobre o comportamento de quatro vernizes com e sem aditivos estabilizantes à luz-curados por radiação UV ou EB quando submetidos ao processo de envelhecimento acelerado. Os vernizes foram caracterizados por técnicas termoanalíticas como termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e fotocalorimetria diferencial (foto-DSC); espectroscopia de absorção no infravermelho e no ultravioleta, e propriedades mecânicas. Os vernizes sob a forma de filmes de 50 µm de espessura foram curados com diferentes doses de radiação UV ou EB. A cura por radiação UV foi conduzida em túnel de luz, provido de uma lâmpada de mercúrio de média pressão e esteira rolante com velocidade variável. As diferentes doses de radiação UV de 50 a 1500 mJ cm-2 foram obtidas variando-se a velocidade da esteira. A cura por EB foi realizada utilizando-se acelerador de elétrons de energia de 1,5 MeV, sob atmosfera de nitrogênio, aplicando-se doses no intervalo de 1,6 a 300 kGy. O grau de cura dos diferentes filmes foi calculado por meio dos valores das entalpias de reação da cura residual obtidos por DSC. Os testes de envelhecimento acelerado dos filmes curados foram feitos em câmara de envelhecimento do tipo Weather-Ometer por períodos de exposição de 100 a 3000 horas. Os dados obtidos experimentalmente foram avaliados em função da composição dos vernizes, da dose e do tipo de radiação empregada na cura e do tempo de permanência na câmara de envelhecimento. Os resultados indicam que os filmes curados por EB apresentam maior durabilidade frente ao intemperismo do que os seus pares curados por radiação UV. Os filmes não estabilizados (sem aditivos) apresentam grande instabilidade nas condições do teste de envelhecimento. O efeito do envelhecimento foi observado por meio de dados de dureza, brilho, rugosidade, índice de amarelecimento e alteração das bandas de absorção dos espectros FTIR. / The materials curable by ultraviolet (UV) or electron beam (EB) radiation such as inks, adhesives and coatings are reactive compounds made up of resin, monomer, photoinitiator and additives which undergo polymerization and crosslinking under irradiation producing thermoset products. This technology has been used in a great variety of industrial applications, replacing the conventional curing process in the development of new products. One of the challenging applications has been to design weatherable radiation cured coating which maintain their desirable physical properties and aesthetic appearance. This research reports information about the behavior of four UV and EB curable clear coatings -with or without light stabilizer additives- under accelerated weathering. Thermogravinietry, differential scanning calorimetry, differential photocalorimetry, infrared and ultraviolet spectroscopy and tensile properties were used to evaluate these formulations. Clear coating 50 µm thick films were cured with UV and EB radiation at different doses. The UV curing process was carried out at room temperature using an UV tunnel, with a medium pressure mercury lamp and a transport belt with variable speed. The ultraviolet radiation doses were in the range of 50 to 1500 mJ cm-2. The EB curing process was performed under N2 atmosphere, with doses in the range from 1,6 to 300 kGy using the IPEN-CNEN/SP Dynamitron electron beam accelerator with energy of 1.5 MeV. The cure degree was determined by means of the residual reaction heat of the undercured samples obtained from photo-DSC or DSC measurements. The accelerated aging tests were carried out using a Weather-Ometer chamber with exposition times in the range of 100 to 3000 hours. The experimental data obtained from the photo-aged samples were evaluated and correlated to the formulation composition, type of radiation - UV or EB, radiation dose and residence time in the aging chamber. The results have shown that the EB cured films have a better resistance to photoinduced weathering effects than UV cured ones. UV/EB films with light stabilizers have shown larger stability than those counterparts with no additives. The aging effects were evaluated by parameters such as hardness, gloss, surface roughness, yellowness index and changes in the FTIR absorption bands.

A radiação solar é um dos principais fatores responsáveis pelo controle das populações de fungos no meio ambiente. A inatividade de estruturas de dispersão e de infecção pela radiação UVA e UVB é ainda mais importante no controle de fungos que se dispersam pelo ar e que podem infectar o hospedeiro, quando inalados, como é o caso de espécies do gênero Cryptococcus. C. neofarmans é capaz de produzir melanina na presença de substratos exógenos, como a L-dopa. A melanização é capaz de proteger o fungo contra diversos fatores ambientais bióticos e abióticos. Neste trabalho, foi avaliado o efeito de exposições a uma intensidade ambiental de radiação UVB (I.000mW m-2) na sobrevivência de células melanizadas e não melanizadas de quatro linhagens de Cryptococcus neoformans e de quatro linhagens de Cryptococcus laurentii. Foi determinada a sobrevivência relativa (sobrevivência das células expostas em relação à das células não expostas à radiação de células com 2, 4, 6 e 8 dias, crescidas em meio com e sem L-dopa, após exposição às doses de 1.8 e 3.6 kJ m-2. Tanto a irradiância como as doses, são observadas no meio ambiente, mesmo em regiões temperadas. Foram observadas diferenças na tolerância à radiação UVB, tnato entre as linhagens de C. neoformans, como entre as linhagens de C. laurentii. As linhagens de C. neoformans, foram observbadas diferenças na tolerância à radiação ao longo do desenvolvimento, tanto nas células melanizadas como nas não melanizadas. Na maioria das situações (linhagem, tempo de crescimento, dose de UVB), não houve diferença significativa entre a tolerância das células melanizadas e não melanizadas e, quando isso ocorreu, a diferença foi menor do que a observada anteriormente com UVC. E, C laurentii, não houve diferença na tolerância à radiação ao longo do desenvolvimento das células melanizadas e não melanizadas. Também não foram observadas diferenças significativas entre a tolerância das células melanizadas e não melanizadas em nenhuma das linhagens. / Solar radiation is one of the major factors responsible for the control of fungus populations in the environment. The inactivation of dispersal and infection structures by UVA and UVB radiation is even more important for the control of fungi that disperse through the air and that can produce melanin in the presence of oxogeneous substrates such as L-dopa. Melanization can protect the fungus against various biotic and abiotic factors. In the present study, we investigated the effect of exposure to an environmental intensity of UVB radiation of 1,000 mWm-2 on the survival of melanized and non-melanized cells of four strains of Cryptococcus neoformans and of four strains of Cryptococcus laurentii. The relative survival (survival of cells exposed to radiation in relation to cells not exposed) of 2, 4, 6 and 8 day cells grown on medium with and without L-dopa was determinated after exposure to doses of 1.8 and 3.6kJ m-2. Both irradiance and these doses are observed in the environment even in temperate regions. Difference in tolerance to UVB radiation were observed both in the C. neoformans and C. laurentii strains. The C. neofarmans strains were more sensitive to radiation than the C. laurentii strains. In C. neoformans, diferences in tolerance to radiation were observed during development both in melanized and non-melanized cells. For most features (strains, time of growth and UVB dose) there was no difference in tolerance between melanized and non-melanized cell and when differences occurred they were smaller than those previously observed with UVC. In C. laurentii, there was no difference in tolerance to radiation during development between melanized and non-melanized cells., Also, no significant differences in tolerance were observed between melanized and non-melanized cells of any strain

A radiação solar é um dos principais fatores responsáveis pelo controle das populações de fungos no meio ambiente. A inatividade de estruturas de dispersão e de infecção pela radiação UVA e UVB é ainda mais importante no controle de fungos que se dispersam pelo ar e que podem infectar o hospedeiro, quando inalados, como é o caso de espécies do gênero Cryptococcus. C. neofarmans é capaz de produzir melanina na presença de substratos exógenos, como a L-dopa. A melanização é capaz de proteger o fungo contra diversos fatores ambientais bióticos e abióticos. Neste trabalho, foi avaliado o efeito de exposições a uma intensidade ambiental de radiação UVB (I.000mW m-2) na sobrevivência de células melanizadas e não melanizadas de quatro linhagens de Cryptococcus neoformans e de quatro linhagens de Cryptococcus laurentii. Foi determinada a sobrevivência relativa (sobrevivência das células expostas em relação à das células não expostas à radiação de células com 2, 4, 6 e 8 dias, crescidas em meio com e sem L-dopa, após exposição às doses de 1.8 e 3.6 kJ m-2. Tanto a irradiância como as doses, são observadas no meio ambiente, mesmo em regiões temperadas. Foram observadas diferenças na tolerância à radiação UVB, tnato entre as linhagens de C. neoformans, como entre as linhagens de C. laurentii. As linhagens de C. neoformans, foram observbadas diferenças na tolerância à radiação ao longo do desenvolvimento, tanto nas células melanizadas como nas não melanizadas. Na maioria das situações (linhagem, tempo de crescimento, dose de UVB), não houve diferença significativa entre a tolerância das células melanizadas e não melanizadas e, quando isso ocorreu, a diferença foi menor do que a observada anteriormente com UVC. E, C laurentii, não houve diferença na tolerância à radiação ao longo do desenvolvimento das células melanizadas e não melanizadas. Também não foram observadas diferenças significativas entre a tolerância das células melanizadas e não melanizadas em nenhuma das linhagens. / Solar radiation is one of the major factors responsible for the control of fungus populations in the environment. The inactivation of dispersal and infection structures by UVA and UVB radiation is even more important for the control of fungi that disperse through the air and that can produce melanin in the presence of oxogeneous substrates such as L-dopa. Melanization can protect the fungus against various biotic and abiotic factors. In the present study, we investigated the effect of exposure to an environmental intensity of UVB radiation of 1,000 mWm-2 on the survival of melanized and non-melanized cells of four strains of Cryptococcus neoformans and of four strains of Cryptococcus laurentii. The relative survival (survival of cells exposed to radiation in relation to cells not exposed) of 2, 4, 6 and 8 day cells grown on medium with and without L-dopa was determinated after exposure to doses of 1.8 and 3.6kJ m-2. Both irradiance and these doses are observed in the environment even in temperate regions. Difference in tolerance to UVB radiation were observed both in the C. neoformans and C. laurentii strains. The C. neofarmans strains were more sensitive to radiation than the C. laurentii strains. In C. neoformans, diferences in tolerance to radiation were observed during development both in melanized and non-melanized cells. For most features (strains, time of growth and UVB dose) there was no difference in tolerance between melanized and non-melanized cell and when differences occurred they were smaller than those previously observed with UVC. In C. laurentii, there was no difference in tolerance to radiation during development between melanized and non-melanized cells., Also, no significant differences in tolerance were observed between melanized and non-melanized cells of any strain

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The acrylamide monomer is used mainly for the production of polyacrylamides, flocculation aids used in water supply systems. While its polymeric form does not pose health risks, the World Health Organization warns of the presence of residual acrylamide in flocculants, which would be responsible for releasing this contaminant in tap water. Acrylamide is considered as probably carcinogenic to humans, and has its standard for drinking water set at 0.5 μg L -1 in Brazil and in the United States, and 0.1 μg L-1 in Europe. Given the concern of the possibility of drinking water intake with the presence of acrylamide and lack of constant monitoring of this parameter, the objective of this study was to evaluate the application of photolytic processes for degradation of acrylamide and develop analytical methodology to quantify the acrylamide levels in trait, based on the Brazilian benchmark. The study was conducted following up the following steps: (I) development of bench photolytic reactor in Engineering Laboratory of Environment - LEMA, the Federal University of Santa Maria - UFSM; (II) conducting initial tests of direct photolysis (UV) photolysis combined with hydrogen peroxide (UV / H2O2) and use of hydrogen peroxide in the built reactor; (III) acrylamide analysis of development in the range of 0.5 to 5 mg L-1 via liquid chromatography with ultraviolet detection for monitoring the degradation in Environmental Analytical Chemistry Laboratory - LQAA, from the Chemistry Institute of the Federal University of Rio Grande do Sul - IQ-UFRGS; (IV) adequacy of degradation parameters and carrying out final tests of photolysis with lamp cooled reactor and analysis of results and preparation of the degradation kinetics, the LQAA; (V) defining parameters for most appropriate method of solid phase extraction to acrylamide; and (VI) adequacy of liquid chromatography via acrylamide analysis methodology of high efficiency with ultraviolet detection for a lower concentration range and validation of the method. The results demonstrated that acrylamide is slowly degraded via direct photolysis (k = 0.0143 mg L-1 min-1) and almost instantaneously when adding hydrogen peroxide (UV/H2O2), although alone peroxide has no effect. As for the method SPE according to the literature, active carbon is the most efficient for solid concentration of acrylamide. Thus, activated carbon was used cartridge for this step to give a satisfactory recovery of 72% acrylamide. The method developed via HPLC-UV showed good results as to the validation parameters of standard solutions. Same quality was not obtained when evaluated SPE-HPLC-UV conjunction with real fortified sample, probably due to the large number of possible interferences present in drinking water, coupled with the high solubility of acrylamide and difficulty of retention. The improvement of these analytical conditions should be required to make feasible the use of this method for the analysis of drinking water. / A acrilamida é um monômero utilizado principalmente para produção de poliacrilamidas, auxiliares de floculação empregadas em sistemas de abastecimento de água. Embora sua forma polimérica não represente riscos à saúde, a Organização Mundial da Saúde alerta para a presença de residuais de acrilamida nos floculantes, o que seria responsável por liberar esse contaminante na água tratada. Acrilamida é considerada como provavelmente carcinogênica para humanos, e tem seu padrão para água potável estabelecido em 0,5 μg L-1 no Brasil e nos Estados Unidos da América, e de 0,1 μg L-1 na Europa. Diante da preocupação da possibilidade de ingestão de água potável com a presença de acrilamida e da falta de monitoramento constante desse parâmetro, o objetivo desse trabalho foi avaliar a aplicação de processos fotolíticos para degradação da acrilamida e desenvolver metodologia analítica capaz de quantificar a acrilamida em níveis traço, baseado no valor de referência brasileiro. O estudo foi realizado seguindo-se as seguintes etapas: (I) desenvolvimento de reator fotolítico de bancada no Laboratório de Engenharia do Meio Ambiente - LEMA, na Universidade Federal de Santa Maria UFSM; (II) realização de testes iniciais de fotólise direta (UV), fotólise conjugada com peróxido de hidrogênio (UV/H2O2) e uso de peróxido de hidrogênio no reator construído; (III) desenvolvimento de análise de acrilamida na faixa de 0,5 a 5 mg L-1 via cromatografia a líquido com detecção por ultravioleta para acompanhamento da degradação, no Laboratório de Química Analítica Ambiental LQAA, do Instituto de Química da Universidade Federal do Rio Grande do Sul IQ-UFRGS; (IV) adequação dos parâmetros de degradação e realização dos testes finais de fotólise com reator de lâmpada resfriada, bem como análise dos resultados e avaliação da cinética de degradação, no LQAA; (V) definição de parâmetros para escolha do método mais adequado de extração em fase sólida para acrilamida; e (VI) adequação da metodologia de análise de acrilamida via cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por ultravioleta para uma menor faixa de concentração e validação do método. Os resultados demonstraram que a acrilamida é lentamente degradada via fotólise direta (k = 0,0143 mg L-1 min-1) e, praticamente, de forma instantânea quando se adiciona peróxido de hidrogênio (UV/H2O2), embora, isoladamente, o peróxido não tenha qualquer efeito. Quanto ao método de EFS, de acordo com a literatura, o carvão ativo é o mais eficiente sólido para concentração de acrilamida. Assim, foi utilizado cartucho de carvão ativo para essa etapa, obtendo-se uma recuperação satisfatória de 72 % de acrilamida. O método desenvolvido via CLAE-UV demonstrou bons resultados quanto aos parâmetros de validação em soluções padrão. No entanto, os resultados não foram tão bons quando esta metodologia (EFS-CLAE-UV) foi aplicada à amostra real fortificada, provavelmente pela presença de grande quantidade de interferentes na água potável, aliada à grande solubilidade da acrilamida e dificuldade da sua retenção. A melhoria dessas condições analíticas deve ser pretendida a fim de tornar viável a utilização do método para análise de acrilamida em água potável.

The presence of arsenic as a contaminant in water and biological fluids has been studied in recent years due to the high toxicity of this element. In this work a method for the selective determination of arsenic species was developed, which is based on the determination of As(III) directly in the samples and on the determination of total arsenic after a photochemical pretreatment step. For the determination of As(III), different voltammetric methods have been used: the Adsorptive Cathodic Stripping Voltammetry (AdCSV), the Cathodic Stripping Voltammetry (CSV) and Anodic Stripping Voltammetry (ASV). Amongst the studied methods, the ASV, using a gold electrode, showed to be highly sensitive and reproducible, with a detection limit of 0,2 μg L−1 and quantification limit of 0,5 μg L−1 calculated for arsenic. For the speciation between As(III) and As(V), a new procedure based on the photochemical pretreatment for the reduction of As(V) to As(III) in the presence of reducing sugars such as glucose was developed. Regarding the proposed mechanism for the photochemical pretreatment, it is suggested that reduction of As(V) to As(III) does not occur by direct action of glucose and even by the direct action of UV radiation. An indirect reduction process, which is induced by the glucose decomposition under UV irradiation, has been proposed. The experimental parameters irradiation time and glucose concentration were systematically investigated. The reduction of As(V) to As(III) was achieved with about 100% efficiency in the presence of glucose 60 mg L−1, which was added to the solution containing As(V) and then it was irradiated for 90 minutes at a temperature of 85 °C. For the solutions with a high content of organic matter, a previous step prior to the reduction step was necessary for the sample decomposition and the elimination of the matrix interference. Recovery experiments for As(III) and As(V) were carried out in spiked samples. The recovery results for total arsenic total were above 80%, confirming the applicability of the procedure involving the photochemical pretreatment for the arsenic speciation in samples of waters and biological fluids. / A presença de arsênio como contaminante em águas e fluidos biológicos tem sido estudada nos últimos anos devido à alta toxicidade deste elemento. Neste trabalho desenvolveu-se um método para a determinação seletiva das espécies de arsênio, baseado na determinação de As(III) direto nas amostras e de arsênio total após uma etapa de pré-tratamento fotoquímico. Para a determinação de As(III) na faixa de 1 a 100 μg L−1 utilizou-se três métodos voltamétricos diferentes, a voltametria adsortiva de redissolução catódica (AdCSV), a voltametria de redissolução catódica (CSV) e a voltametria de redissolução anódica (ASV), sendo que com a ASV, usando um eletrodo de ouro, observou-se uma maior reprodutibilidade e sensibilidade das medidas, com limite de detecção de 0,2 μg L−1 e limite de quantificação de 0,5 μg L−1. Para a especiação entre As(III) e As(V) utilizou-se um novo procedimento baseado no pré-tratamento fotoquímico para a redução de As(V) a As(III) empregando uma etapa de redução na presença de glicose como açúcar redutor. Com relação ao mecanismo proposto para o pré-tratamento fotoquímico pode-se afirmar que a redução As(V) a As(III) não ocorre por ação direta da glicose e nem mesmo pela ação direta da radiação UV, mas sim por processos indiretos induzidos pela decomposição da glicose sob ação da radiação UV. Os parâmetros experimentais como tempo de irradiação e concentração de glicose foram sistematicamente investigados, sendo que a redução do As(V) para As(III) ocorre com aproximadamente 100% de eficiência na presença de glicose 60 mg L−1 adicionada à solução contendo As(V) e irradiada por 90 minutos a uma temperatura de 85 °C. Para soluções com um alto teor de matéria orgânica é preciso uma etapa prévia à etapa de redução, para que haja a decomposição da amostra eliminando a interferência matricial presente. Ensaios de recuperação para As(III) e As(V) adicionados às amostras em diferentes concentrações foram realizados com recuperações para arsênio total acima de 80%, comprovando a aplicabilidade do procedimento envolvendo o pré-tratamento fotoquímico para especiação de arsênio em amostras de águas e fluidos biológicos.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2016-03-30T12:47:08Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5765501 bytes, checksum: d810d02b334ee8a11679326d3a4f57aa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-30T12:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5765501 bytes, checksum: d810d02b334ee8a11679326d3a4f57aa (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Ultraviolet radiation (UV) environmental levels have increased in last years and high values are expected until half of this century. Gametes and embryos of marine organisms, whose embryonic development occurs externally, are particularly sensitive to UVA and UVB radiations. The first line of cellular defense against chemical or physical stress is the activity of ABC transporters. The aim of present work was investigate the involvement of ABC transporters on UVA or UVB effects on gametes or embryos of the sea urchin Echinometra lucunter, and investigate the photoactivity and the ABC transporter blocker activity of coumarin and 3-hydroxycoumarin in gametes and embryos of E. lucunter. Gametes or embryos were exposed to UVA (3.6 – 14.4 kJ m-2) or UVB (0.112 – 14.4 kJ m-2), and the embryonic development was monitored by optical microscopy at different developmental stages in the presence or absence of the ABC-transporter blockers reversin205 (ABCB1 blocker) ou MK571 (ABCC1 blocker). E. lucunter eggs, spermatozoa and embryos were resistant to UVA exposure. Resistance to the harmful effects of UVB was strongly associated to ABC transporter activity (embryos > eggs > spermatozoa). ABCB1 or ABCC1 blockage promoted injurious effects on spermatozoa exposed to UVA. ABCC1 transporter blockage increased UVB-dependent damage in eggs while ABCB1 transporter inhibition increased harmful effects of UVB in embryonic cells. ABC transporters blockers also induced abnormalities in larval development derived from spermatozoa or eggs irradiated to UVB. However, ABC transporter activity was not affected by UVB exposure. Additionally, we demonstrate the photoprotective activity of coumarin and 3-hidroxycoumarin against the deleterious effects of UVB on E. lucunter gametes and embryonic cells, and the ABC transporter blocker activity of the 3-hydroxycoumarin. In conclusion, the present study is the first report of the protective role of ABC transporters against UVA and UVB injurious effects in sea urchins gametes and embryonic cells. Furthermore, our results inserts new alternative for the treatment of various diseases related to UVB excessive exposure and also provides alternatives for clinical reversal of multidrug resistance phenotype. / Os níveis ambientais de radiação ultravioleta (UV) têm aumentado significativamente nas últimas décadas e a tendência é que os valores elevados permaneçam até meados deste século. Gametas e embriões de organismos marinhos, cujo desenvolvimento embrionário ocorre no ambiente externo, são particularmente sensíveis às radiações UVA e UVB. A primeira linha de defesa desses organismos contra estresses químicos e físicos é a atividade de efluxo de bombas conhecidas como transportadores ABC. O objetivo do presente trabalho foi investigar o efeito fotoprotetor de transportadores ABC em gametas e embriões do ouriço-do-mar Echinometra lucunter expostos à UVA ou UVB, bem como investigar a fotoatividade e a atividade bloqueadora de proteínas ABC da cumarina e de seus derivados em gametas e embriões de E. lucunter. Os gametas ou embriões foram expostos à UVA (3,6 a 14,4 kJ m-2) ou à UVB (0,112 a 14,4 kJ m-2), na presença ou ausência dos bloqueadores de transportadores ABC: reversina205 (bloqueador de ABCB1); e MK571 (bloqueador de ABCC1). O desenvolvimento embrionário foi monitorado em microscopia óptica comum. Os gametas e zigotos de E. lucunter foram resistentes à UVA. A resistência das células supracitadas à UVB foi fortemente associada à intensidade da atividade dos transportadores ABC (zigotos > óvulos > espermatozoides). O bloqueio dos transportadores ABCB1 e ABCC1 promoveu inibição no desenvolvimento de embriões derivados de espermatozoides expostos à UVA. O bloqueio do transportador ABCC1 aumentou, em 35,9 + 5,8%, os danos aos óvulos expostos à UVB enquanto que o bloqueio de ABCB1 intensificou, em 36,1 + 2,7%, os danos aos zigotos, induzidos pela UVB. Os bloqueadores de transportadores ABC também induziram malformações ao desenvolvimento larval derivado de espermatozoides ou óvulos expostos à UVB. Entretanto, a atividade dos transportadores ABC não foi afetada pela exposição à UVB. Adicionalmente, demonstramos a atividade fotoprotetora da cumarina e seus derivados contra os efeitos deletérios da UVB em gametas e células embrionárias de E.lucunter, e a atividade bloqueadora de transportadores ABC da 3-hidroxicumarina. Em conclusão, o presente estudo é o primeiro relato do papel protetor de transportadores ABC contra os efeitos deletérios da UVA ou UVB em gametas e células embrionárias de ouriços-do-mar. Além disso, esse trabalho também relata, de forma inédita, a atividade fotoprotetora da cumarina e da 3-hidroxicumarina contra a UVB em gametas e embriões irradiados. Estudos posteriores serão necessários para a inserção terapêutica desses compostos para o tratamento de diversas enfermidades relacionadas com a exposição excessiva à UVB.