published_or_final_version / abstract / Anatomy / Doctoral / Doctor of Philosophy

Orientador: Ana Maria Pires / Banca: Marian Rosaly Davolos / Banca: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Banca: Edenir Rodrigues Pereira Filho / Banca: Diogo Paschoalini Volanti / Resumo: Neste trabalho investigou-se a influência da concentração dos agentes complexantes etilenoglicol (EG) e sorbitol (SB) nas propriedades estruturais e fotoluminescentes do luminóforo Y2O3:Eu3+ (2 mol%) obtido pelo método Pechini modificado. A quimiometria, em especial, planejamento de experimentos (Design of Experiments - DOE), foi aplicada para planejar a proporção dos precursores dos luminóforos. Todos os dados estruturais, morfológicos e espectroscópicos relacionados aos luminóforos preparados pela variação dos parâmetros de síntese foram sistematicamente interpretados pelo uso de ferramentas de quimiometria de forma a gerar uma análise comparativa consistente entre todos os óxidos. Padrões de difração de todas as amostras são característicos da estrutura forma-C de óxido de ítrio, e a equação de Scherrer aplicada aos dados de difração de raios X indicaram que ambos agentes complexantes resultaram em partículas de Y2O3:Eu3+ com tamanho de cristalito similares no intervalo de 19 a 28 nm. Por imagens de microscopia eletrônica de varredura e de transmissão foi possível confirmar que independente do precursor utilizado, são formados aglomerados de partículas esferoidais com diâmetro de 10 a 30 nm no caso de óxidos obtidos via etilenoglicol e diâmetros maiores de 10 a 50 nm para partículas preparadas utilizando sorbitol. Espectros de fotoluminescência de todos os luminóforos exibiram as emissões no vermelho no intervalo de 550-750 nm esperadas atribuídas a todas as transições 4f-... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The investigation of ethylene glycol (EG) and sorbitol (SB) complexing agents concentration on structural and photoluminescence (PL) properties of Y2O3:Eu3+ (2 mol%) oxides obtained by Pechini method is reported. The chemometrics, in special, Design of Experiments (DOE), was applied to plan phosphor precursor's ratio. All structural, morphological and spectroscopic data related to the phosphors produced by synthesis parameters variation were systematically interpreted by using chemometrics tools in order to provide a consistent comparative analysis of all oxides. Diffraction patterns for all samples are characteristic of yttrium oxide C-form structure, and Scherrer's equation applied to X-ray diffraction data indicated that both complex agents yielded Y2O3:Eu3+ particles with similar crystallite size in the range of 19 to 28 nm. By SEM and TEM images it was possible to confirm that particles, independently on the precursor used, form agglomerates of spheroidal particles with a diameter in the range of 10 to 30 nm in the case of the oxides obtained via ethylene glycol and a larger diameter range of 10 to 50 nm for the particles produced by using sorbitol. Photoluminescence data for all phosphors exhibit the expected red emission in the range of 550-750 nm ascribed to all Eu3+ 4f-4f set of transitions. Despite the fact that no detectable difference is observed in the spectra profile indicating that Eu3+ environment should be identical for all samples independent on the agent co... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

High-protein nutrition (HPN) bars (≥ 30% protein) have limited shelf life and become excessively hard during storage. Various mechanisms have been proposed to explain the hardening. The objectives of this research were to investigate the chemistry of HPN bar hardening and propose solutions for slowing it and improving bar texture. In phase 1, HPN bars were made containing 34% whey protein isolate (WPI) or milk protein concentrate (MPC) powder, along with either sorbitol syrup or glycerol, and vegetable shortening or cocoa butter. Substituting MPC for WPI made the bars brittle and crumbly. Using glycerol initially made bars softer but accelerated hardening. Cocoa butter increased bar hardness because of its higher solid to liquid content. Most water (~99%) in HPN bars made using sorbitol syrup is present as bound water, with ~0.9% as intermediate water and ~0.1% as bulk water. During storage bound water increased ~0.02 g/100 g of solids while intermediate water decreased, suggesting changes in state of water taking place at protein surfaces. During storage, there were changes in protein conformation indicated by an increase (~4°C) in heat denaturation temperature of β-lactoglobulin and α-lactalbumin and a 15 to 40% decrease in denaturation enthalpy. In phase 2, various bar formulations were tested involving different proportions of proteins, lactose, glycerol, and sorbitol syrup, as well as type of lipid component, and disulfide bonds inhibition. Decreases in bar hardening occurred when MPC and WPI and sorbitol syrup and glycerol were used in combination. In phase 3, HPN bars made with 38% protein powder as a 50:50 combinations of WPI and MPC and with 20% of sorbitol syrup substituted with glycerol, had good texture and minimal hardening during storage. Bar hardening was not caused by phase separation of protein and sorbitol, Maillard browning, or formation of inter-molecular disulfide bonds. Minimizing bar hardening requires prevention of entropy-induced protein aggregation by masking hydrophobic regions on protein surfaces and preventing formation of extended protein networks. It is proposed that preferential exclusion of cosolvents causes glycerol to be oriented at protein surfaces such that its carbon backbone masks hydrophobic regions thus avoiding a decrease in entropy of water molecules. (229 pages)

Thesis (M. Phil.)--University of Hong Kong, 2006. / Title proper from title frame. Also available in printed format.

Diabetic retinopathy (DR) was characterized by numerous hyperglycemia-dependent cellular and pathological changes in the retina, including retinal ischemia/reperfusion (I/R) injury. To determine the role of the 2nd enzyme of polyol pathway in relation with the pathogenesis in ischemic retinopathy, SDH deficient mice, C57BL/LiA, that lacked SDH activity, was used to study the pathogenesis of diabetic retinopathy, which also included I/R injury. Wild type and SDH-deficient mice were subjected to I/R injury by transiently occluding middle cerebral artery for two hours and twenty-two hour of reperfusion. The rationale of this study was to investigate the effect by blocking the conversion of sorbitol to fructose by SDH null mutation (SDH -/-), leading to accumulation of sorbitol level and reduction of oxidative stress, as demonstrated by the polyol pathway. Results: After induction with transient MCAO, there was increase in the thickness of OLM to ILM ipsilateral SDH+/+ compared with contralateral SDH+/+ (from 84 +/- 1 to 96 +/- 2 μm) while that of ipsilateral SDH-/- compared with contralateral SDH -/- (from 77 +/- 2 to 90 +/- 2 μm) suggested that there was edema after ischemic reperfusion injury. The result showed that there was increased cellular edema in ipsilateral retina of both SDH +/+ and SDH -/- retina after transient MCAO. The level of immunoreactivity against Aquaporin-4 and nitrotyrosine in studying the presence of oxidative stress; glutamine synthetase and glutamate in studying the toxicity of astrocyte glutamate; sarco-endoplasmic reticulum Ca2+-ATPase (SERCA) in studying the regulation Ca2+ homeostasis was determined using immunohistochemistry. For all the antibodies, there was similar immunoreactivity level between the contralateral side of both SDH+/+ and SDH -/- mice. For the SDH+/+ group, there was increase in signal in the ipsilateral retina in comparison with the contralateral one. On the other hand, for the SDH-/- group, similar result was observed. There was increase in signal and it was found more in the ipsilateral retina in comparison with the contralateral retina. Finally, in the ipsilateral retina of both SDH +/+ and SDH -/- mice, increased immunoreactivity was found in both but their difference was not statistically significant. This concluded that SDH deletion and subsequent accumulation of sorbitol metabolites did not contribute significantly in the role of pathogenesis of ischemic retinopathy especially in mice after I/R injury. / published_or_final_version / Anatomy / Master / Master of Medical Sciences

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Sorbitol e ácido glucônico são obtidos equimolarmente em reação catalisada por glicose-frutose oxidorredutase (GFOR) e glucono-δ-lactonase (GL), enzimas periplasmáticas de Zymomonas mobilis. Visto que a demanda comercial do sorbitol é muito superior à do ácido glucônico, este trabalho objetivou aprofundar o conhecimento sobre a capacidade do complexo GFOR/GL de oxidar outras aldoses a seus respectivos ácidos orgânicos. O cultivo de Z. mobilis foi analisado visando a obtenção de biomassa, GFOR/GL e etanol. Em cultivo descontínuo em meio com 7,5 a 10,0 g/L de extrato de levedura bruto, obtiveramse cerca de 24 unidades de GFOR/GL por grama de células secas (U/g). Em regime descontínuo alimentado, atividade de 27 U/g e rendimento em etanol de 95% foram atingidos. A ação de GFOR/GL sobre diferentes pares frutose/aldoses foi avaliada com células permeabilizadas livres ou imobilizadas em alginato de cálcio. Com 0,7 mol/L de frutose/glicose, em sistema imobilizado, as mais altas atividades foram medidas entre 47 e 50°C com pH de 7,8 a 8,2, constatando-se que um valor de pH mais alto no meio permite a ocorrência de um pH próximo ao ideal (6,4) no interior das esferas de alginato. Conforme os substratos são consumidos, com conseqüente redução da velocidade reacional, pHs mais baixos no meio externo são exigidos. Entre as aldoses testadas, a maior afinidade enzima / substrato foi observada com maltose e a menor com lactose. Devido às aplicações comerciais do seu produto de oxidação - ácido lactobiônico - lactose foi estudada em detalhes. Com 0,7 mol/L de lactose/frutose, a máxima velocidade específica de formação de ácido lactobiônico foi, em média, de 4,0 mmol/g/h, com células livres, a 39°C e pH 6,4, e de 2,0 mmol/g/h, com o sistema imobilizado, a 47ºC e pH 6,4. Os resultados indicam a viabilidade da produção de ácido lactobiônico por este processo, já que conversões superiores a 85 % são obtidas. / Sorbitol and gluconic acid can be obtained, in equimolar basis, by reaction catalysed by the periplasmic enzymes glucose-fructose oxidoreductase (GFOR) and glucono-δ-lactonase (GL) of Zymomonas mobilis. Since the commercial demand for sorbitol is much larger than that for gluconic acid, the aim of this work was to achieve a deeper knowledge on the capacity of GFOR/GL complex in oxidising other aldoses to their respective organic acids. Z. mobilis cultivation was analysed with respect to growth and GFOR/GL and ethanol production. In batch cultivation in medium with 7.5 and 10.0 g/L of non-purified yeast extract, ca. of 24 GFOR/GL units per gram of dry cells (U/g) were obtained. In fed-batch mode, an activity of 27 U/g and an ethanol yield over 95% were achieved. The action of GFOR/GL on different fructose/aldose pairs was assessed with permeabilised cells, either free or immobilised in calcium alginate. With 0.7 mol/L of fructose/aldose, in immobilised system, the highest activities were measured between 47 and 50°C at pH 7.8-8.2, observing that higher pH values in the reaction medium led to the occurrence of pH values close to the optimum (6.4) in the inner space of alginate beads. As substrates were consumed, and as a consequence the reaction rate decreased, lower pH values in the external medium were needed. Among the aldoses tested, the highest enzyme - substrate affinity was observed for maltose and the lowest for lactose. Due to the commercial uses of its oxidation product - lactobionic acid - lactose was studied in details. With 0.7 mol/L of lactose/fructose, the maximum lactobionic acid specific production rate was in average 4.0 mmol/g/h with free cells, at 39ºC and pH 6.4, and 2.0 mmol/g/h with immobilised system, at 47ºC and pH 6.4. The results indicate the feasibility of producing lactobionic acid by this process, since conversion over 85% are obtained.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Quimica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T09:45:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 270932.pdf: 3181190 bytes, checksum: 2ed8325c08d506e26af0f0d1f638de47 (MD5) / Neste trabalho foram estudados filmes formados por gelatina e caseína na presença ou ausência do plastificante sorbitol e do agente reticulante cloridrato de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC) visando sua aplicação nas áreas de embalagens, liberação controlada de fármaco e adesão celular. Estudos em solução foram realizados para avaliar interações entre as proteínas e copolímeros à base de PNIPAM (poli(N-isopropilacrilamida)) e PMPC (poli(2-(metacriloiloxi) etilfosforilcolina)). O filme de gelatina apresentou o maior ângulo de contato, grau de intumescimento e porcentagem de reticulação. A permeabilidade aos vapores de água foi maior para os filmes de gelatina/caseína reticulados. Os filmes apresentaram apenas uma temperatura de transição vítrea e superfície com ausência de poros. A adição de sorbitol diminuiu os valores de tensão de ruptura e de módulo de Young dos filmes. Medidas de espalhamento de raios-X à baixos ângulos revelaram que o aumento da quantidade de caseína na mistura reduziu a distância entre os agregados. Filmes analisados sob atmosfera oxidante foram menos estáveis termicamente em relação aos degradados sob atmosfera inerte. Filmes na forma de revestimento comestível para maçãs Fuji foram analisados. A maioria das amostras apresentou um aumento da fraturabilidade com o armazenamento. Em estudos de liberação controlada, filmes de gelatina apresentaram mais rápida permeabilidade ao fármaco. Medidas de espalhamento de luz dinâmico foram utilizadas para monitorar a formação de complexos poliméricos. A auto-associação dos copolímeros também foi avaliada por microscopia e fluorescência. Copolímeros formados por NIPAM/MPC apresentaram transição de fase em 33,8 oC. Cinéticas de equilíbrio termodinâmico foram dependentes da temperatura. Os copolímeros mostraram redução do tamanho com o aumento do pH da solução. Misturas de gelatina 1,25 mg mL-1 e copolímero apresentaram interações a 20 oC e a 40 oC. Nos sistemas contendo caseína e PNIPAMn-PMPCm-PNIPAMn analisados a 40 oC foi observado, na maioria das misturas, interação hidrofóbica entre os componentes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2210.pdf: 6911816 bytes, checksum: 1cf448ef4f500bce0f9f441a5c4531da (MD5) Previous issue date: 2008-10-31 / Universidade Federal de Sao Carlos / Development of acid baths in the presence of polyalcohols to Zn-Ni alloy electrodeposition. Electroanalytical caracterization of deposition process and chemical, physical and morphogical caracterization of the Zn-Ni film. In this thesis was studied the effect of added sorbitol, mannitol and glycerol polyalcohols to Zn-Ni alloys elctrodeposition baths, to obtain alloys with contend of Ni between 10 wt % and 18 wt %, and compact and homogeneous electrodeposits. The results showed that the boric acid in the Zn-Ni baths favored Ni deposition (~ 5 wt % - ~ 19 wt %) when the deposition potential and current density became more negative, i.e., from - 1.26 V to -1.55 V and from -25 mA cm-2 to -50 mA cm-2, respectively. The sorbitol or mannitol did not favour significantly the deposition of Zn or Ni. The best deposits were obtained at -1.40 V, onto Pt, from ZnNi2 (0.22M NiSO4 + 0.33M NiCl2 + 0.55M ZnSO4 + 0.26M H3BO3) + 0.52 M mannitol bath and onto steel, at - 50 mA cm-2 from ZnNi1 (0.22M NiSO4 + 0.33M NiCl2 + 0.55M ZnSO4 + 0.13M H3BO3) + 0.39 M sorbitol bath. Zn-Ni alloys electrodeposited onto Pt or 1010 steel substrates, from baths without and with polyalcohols, were formed of four main phases: δ (Zn22Ni3), γ (Zn21Ni5), γ1 (Zn3Ni) and β (ZnNi). The highest current efficiency (CE), 90 %, was obtained from baths contend glycerol. However, the CE range was 82 % - 85 % from baths without polyalcohol or with sorbitol or mannitol. Finally, corrosion test showed that the alloy corrosion potentials (Ecorr) were between the Ecorr of Zn and the Ecorr of steel. Thus, these alloys can be used as sacrificial layers on 1010 steel, with corrosion rate more slow than the Zn electrodeposits. / Desenvolvimento de banhos ácidos na presença de poliálcoois para eletrodeposição de liga de Zn-Ni. Caracterização eletroanalítica do processo de deposição e caracterização química, física e morfológica dos filmes de Zn- Ni. Neste trabalho estudou-se o efeito da adição dos poliálcoois sorbitol, manitol ou glicerol ao banho de eletrodeposição da liga Zn-Ni, buscando obter ligas com conteúdo de Ni no intervalo de 10 a 18 %, com menores tamanho de grãos, compactas e homogêneas. Os resultados obtidos mostraram que o ácido bórico favoreceu a deposição de Ni (~ 5 % - ~19 %) quando o potencial e a densidade de corrente de deposição tornaram-se mais negativo, isto é, de -1,26 V a -1,55 V e de -25 mA cm-2 a -50 mA cm-2, respectivamente. Os compostos sorbitol ou manitol praticamente não favoreceram a deposição de nenhum dos metais, Zn ou Ni. Os melhores depósitos foram obtidos potenciostaticamente em -1,40 V, sobre Pt, a partir do banho ZnNi2 (0,22M NiSO4 + 0,33M NiCl2 + 0,55M ZnSO4 + 0,26M H3BO3) + 0,52 M de manitol, e sobre aço, para jD de - 50 mA cm-2, a partir do banho ZnNi1 (0,22M NiSO4 + 0,33M NiCl2 + 0,55M ZnSO4 + 0,13M H3BO3) + 0,39 M de sorbitol. Ligas de Zn-Ni eletrodepositadas sobre substrato de Pt ou de aço 1010, a partir de banhos sem e com poliálcool, foram formadas de quatro fases principais: δ (Zn22Ni3), γ (Zn21Ni5), γ1 (Zn3Ni) e β (ZnNi). A mais alta eficiência eletroquímica (EE), 90 %, foi obtida para banhos contendo glicerol. Já os banhos sem poliálcool ou banhos contendo sorbitol, ou manitol, apresentaram EE entre 82 % - 85 %. Por último, os testes de corrosão mostraram que o potencial de corrosão (Ecorr) da liga Zn-Ni ficou entre o Ecorr do Zn e o Ecorr do aço. Assim, estas ligas podem ser aplicadas como camadas de sacrifício sobre aço 1010, apresentando uma taxa de corrosão mais lenta do que o eletrodepósito de Zn puro.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-11-24Bitstream added on 2014-06-13T21:06:10Z : No. of bitstreams: 1 barreiros_rc_dr_botfm.pdf: 473320 bytes, checksum: d48850cb60fbcfdb82cad35020b3bab2 (MD5) / A frutose é um açúcar derivado da glicose pela via do sorbitol presente em placentas de animais ungulados. Em humanos existem poucos relatos sobre a produção de frutose e de polióis pela unidade feto-placentária. Determinar a relação entre os níveis sangüíneos de frutose, sorbitol e glicose em mães, em veia de cordão umbilical e em recém-nascidos de termo em aleitamento materno exclusivo. As concentrações de frutose mais elevadas no cordão umbilical e no recém-nascido em relação às maternas sugerem que a produção de frutose à partir da glicose esteja presente na unidade feto-placentária e no recém-nascido. As concentrações de sorbitol mais elevadas no cordão em relação à mãe e no recém-nascido sugerem que as vias de produção de sorbitol estejam ativas na unidade feto-placentária. / Placenta from ungulates produce fructose from glucose by the sorbitol pathway using glucose as a substrate. In humans there are only few reports about the production of fructose and polyols by the fetal-placental unity. To determine the relationship between fructose, sorbitol and glucose blood levels from mothers, cord vein and breast-fed full-term newborns at 48 hours after delivery. Fructose concentrations in cord blood and newborn blood higher than maternal levels suggest that fructose production from glucose is active in fetal-placental unity and in the newborn. Sorbitol concentrations in cord blood higher than in mother and newborn blood suggest that the sorbitol pathway is active in fetal-placental unity.