A partir de extratos aquosos da esponja marinha Axinella corrugata, coletada na costa sul do Brasil (Santa Catarina), foram purificadas duas lectinas, ACL-I e ACL-II, por cromatografia em coluna de afinidade de matriz de estroma de coelhopoliacrilamida, seguida por gel filtração em Ultrogel AcA 44. Os trabalhos se concentraram, especialmente, no estudo da lectina com maior atividade hemaglutinante, ACL-I. Dentre os eritrócitos testados, ACL-I aglutinou, fortemente, eritrócitos de coelho, além de eritrócitos caprinos e caninos. A atividade hemaglutinante foi inibida por N-acetil-D-glicosamina, N-acetil-D-galactosamina e Nacetil- D-manosamina com igual intensidade, além de N, N’, N”-triacetilquitotriose, o melhor inibidor. Por outro lado, ACL-II aglutinou, preferencialmente, eritrócitos de coelho e caninos, tendo sua atividade hemaglutinante inibida por N-acetil-Dglicosamina, N-acetil-D-manosamina, quitina, N, N’, N”-triacetilquitotriose e fetuína, além de D-galactose, mas não por N-acetil-D-galactosamina. Ambas lectinas foram fracamente inibidas por N-acetil-D-lactosamina. A atividade hemaglutinante mostrouse independente de cátions divalentes e foi estável a uma ampla faixa de temperatura e de pH para ACL-I e para ACL-II. ACL-I foi estável frente à ação de enzimas proteolíticas, mas perdeu 50 % de sua atividade na presença de agentes redutores e desnaturantes. ACL-I é uma glicoproteína e sua massa molecular relativa foi estimada em 82.300 por SDS-PAGE em condições redutoras e não redutoras, e sem desnaturação pelo calor. Ainda, mostrou ser constituída por 6 subunidades monoméricas de 13.900, apresentando pontes de dissulfeto entre as mesmas. Por FPLC, a massa molecular estimada foi de 78.500. Da mesma forma como para ACL-I, ACL-II apresentou apenas uma banda em sistema SDS-PAGE, na ausência de agente redutor e sem desnaturação pelo calor, cuja massa molecular relativa foi estimada em 80.000, enquanto que por FPLC foi estimada em 78.000. O pI de ACL-I foi de 6,3, avaliado por focalização isoelétrica, e a sua composição centesimal de aminoácidos exibiu uma prevalência de glicina, seguida de ácido aspártico/asparagina, ácido glutâmico/glutamina e alanina. Dentre as atividades biológicas testadas, a ACL-I demonstrou atividade quimiotáxica, mitogênica e citotóxica, mas não antioxidante. Os ensaios imuno-histoquímicos mostraram que ACL-I se encontra intracelularmente em grânulos celulares, provavelmente no interior de células esferulosas da esponja marinha. A lectina também mostrou ser uma ferramenta útil na marcação de células transformadas de mama, cólon, pulmão, ovário e bexiga. / Two lectins, ACL-I and ACL-II, were purified from aqueous extracts of marine sponge Axinella corrugata, collected at Atlantic coastline of southern Brazil (Santa Catarina) by rabbit stroma-polyacrylamide gel affinity column, followed by size-exclusion chromatography on Ultrogel AcA 44. The analysis were performed, especially, on the study of lectin with greater hemagglutinating activity, ACL-I. Among the erythrocytes tested, ACL-I agglutinated, strongly, native rabbit, goat and dog erythrocytes, whose hemagglutinating activity was inhibited by N-acetyl-D-glucosamine, N-acetyl-Dmannosamine, N-acetyl-D-galactosamine and N, N’, N”- triacetylchitotriose. On the other hand, ACL-II agglutinated, preferentially, rabbit and dog erythrocytes, with its hemagglutinating activity inhibited by D-galactose, N-acetyl-D-glucosamine, N-acetyl- D-mannosamine, chitin, N, N’, N”- triacetylchitotriose and fetuin, but not by N-acetyl- D-galactosamine. Both lectins were weakly inhibited by N-acetyl-D-lactosamine. The hemagglutinating activity was independent of divalent cations and it was stable at large range of temperature and pH to ACL-I and ACL-II. ACL-I was resistent to enzymatic proteolysis, but lost 50 % of its activity in the presence of reducing or denaturant agents. This lectin presented a relative molecular mass of 82,300 estimated by SDS-PAGE in the presence or absence of 2-mercaptoethanol, without pre-heating, and it is constituted by six monomeric subunits of 13,900, showing disulphide bridges among them. By FPLC the relative molecular mass was 78,500. Similar to ACL-I, ACL-II showed one unique protein band by SDS-PAGE, in the absence of 2-mercaptoethanol and without pre-heating, whose relative molecular mass was estimated as 80,000 and by gel filtration as 78,000. The isoelectric focusing of ACL-I revealed the presence of one unique protein band with pI of 6.3 and the amino acid composition showed a prevalence of glycine, followed by aspartic acid/asparagine, glutamic acid/glutamine and alanine. Among the biological activities analysed, the ACL-I demonstrated chemotactic, mitogenic and cytotoxic activities, but not antioxidant. The immunohistochemical assays revealed that ACL-I is stored in vesicles, probably inside of spherulous cells of the marine sponge. The lectin showed to be a useful tool in the labelling of transformed cells of breast, colon, lung, ovary and bladder.

O ferro-esponja ou DRI (Direct Reduced Iron) é obtido pelo processo de redução direta onde o minério de ferro é transformado em ferro metálico através de reações químicas envolvendo o estado sólido (minério) e o gasoso (gases redutores). Neste processo o minério de ferro não passa pelo estado líquido como ocorre com o ferro-gusa. Isto confere ao ferro-esponja algumas desvantagens que prejudicam o seu desempenho nas aciarias. Pode-se citar a redução no rendimento metálico e o maior consumo de energia elétrica como principais impactos de sua utilização intensiva. O ferro-esponja apresenta menor quantidade de ferro total (maior quantidade de impurezas) do que o ferro-gusa e também apresenta óxidos de ferro remanescentes em sua estrutura (menor metalização). Para torná-lo mais competitivo, inúmeras melhorias no processo têm sido promovidas para aumento da metalização. No entanto, o limite superior alcançado na prática tem ficado ao redor de 95%. Visando contribuir para melhorar a qualidade do ferro-esponja este trabalho apresenta uma proposta inovadora a partir da técnica de auto-redução. O objetivo é aumentar o grau de metalização do ferro-esponja através de seu aquecimento. Para isso, foram realizadas análises termogravimetrias e aquecimentos em forno mufla; análises químicas por via úmida, difração de raios-x, espectroscopia mössbauer e análise de microssonda de raios-x. As análises estruturais foram realizadas utilizando microscópio eletrônico de varredura para confirmar a efetividade da técnica apresentada. Nesta dissertação pode-se comprovar que, através da técnica de auto-redução, o ferro-esponja alcança metalizações acima de 98% em detrimento da queda do teor de carbono total. Um aumento de 4% na metalização traz um ganho estimado de 5 a 10% no consumo de energia elétrica nos fornos de fusão e um acréscimo proporcional na produção horária das aciarias. / The direct reduced iron is obtained by direct reduction process, where iron ore is transformed in metallic iron via chemical reactions involving solid (ore) and gaseous (reductant gases) states. In this process the iron ore does not pass by liquid state like pig iron. This become to direct reduced iron some disadvantages, which decrease its performance in the steelmaking process. It can be mentioned the reduction of metallic yield and the higher consumption of electric energy as the main impacts of its intensive use. The direct reduced iron presents lower amount of total iron (higher amount of impurities) than pig iron and presents iron oxides remained in its structure (lower metallization). To become more competitive, several improvements in the reduction process have been carried out to increase its metallization. However, the highest level of metallization, which has been reached, is 95%. To improve the direct reduced iron quality, the present work evaluates, in an innovative way, using the technique of self reduction. The objective is increase of metallization of the direct reduced iron through its heating. Thermal, chemical and structural characterization was carried out to check the effectiveness of the investigated technique. The research confirms that the direct reduced iron can reach a metallization higher than 98% with a decrease of total carbon amount using the technique presented in this work. An improvement of 4% in the metallization brings savings of 5 to 10% in the electric energy consumption of the electric arc furnaces and a proportional increase of the production in the steelmaking plants.

A partir de extratos aquosos da esponja marinha Axinella corrugata, coletada na costa sul do Brasil (Santa Catarina), foram purificadas duas lectinas, ACL-I e ACL-II, por cromatografia em coluna de afinidade de matriz de estroma de coelhopoliacrilamida, seguida por gel filtração em Ultrogel AcA 44. Os trabalhos se concentraram, especialmente, no estudo da lectina com maior atividade hemaglutinante, ACL-I. Dentre os eritrócitos testados, ACL-I aglutinou, fortemente, eritrócitos de coelho, além de eritrócitos caprinos e caninos. A atividade hemaglutinante foi inibida por N-acetil-D-glicosamina, N-acetil-D-galactosamina e Nacetil- D-manosamina com igual intensidade, além de N, N’, N”-triacetilquitotriose, o melhor inibidor. Por outro lado, ACL-II aglutinou, preferencialmente, eritrócitos de coelho e caninos, tendo sua atividade hemaglutinante inibida por N-acetil-Dglicosamina, N-acetil-D-manosamina, quitina, N, N’, N”-triacetilquitotriose e fetuína, além de D-galactose, mas não por N-acetil-D-galactosamina. Ambas lectinas foram fracamente inibidas por N-acetil-D-lactosamina. A atividade hemaglutinante mostrouse independente de cátions divalentes e foi estável a uma ampla faixa de temperatura e de pH para ACL-I e para ACL-II. ACL-I foi estável frente à ação de enzimas proteolíticas, mas perdeu 50 % de sua atividade na presença de agentes redutores e desnaturantes. ACL-I é uma glicoproteína e sua massa molecular relativa foi estimada em 82.300 por SDS-PAGE em condições redutoras e não redutoras, e sem desnaturação pelo calor. Ainda, mostrou ser constituída por 6 subunidades monoméricas de 13.900, apresentando pontes de dissulfeto entre as mesmas. Por FPLC, a massa molecular estimada foi de 78.500. Da mesma forma como para ACL-I, ACL-II apresentou apenas uma banda em sistema SDS-PAGE, na ausência de agente redutor e sem desnaturação pelo calor, cuja massa molecular relativa foi estimada em 80.000, enquanto que por FPLC foi estimada em 78.000. O pI de ACL-I foi de 6,3, avaliado por focalização isoelétrica, e a sua composição centesimal de aminoácidos exibiu uma prevalência de glicina, seguida de ácido aspártico/asparagina, ácido glutâmico/glutamina e alanina. Dentre as atividades biológicas testadas, a ACL-I demonstrou atividade quimiotáxica, mitogênica e citotóxica, mas não antioxidante. Os ensaios imuno-histoquímicos mostraram que ACL-I se encontra intracelularmente em grânulos celulares, provavelmente no interior de células esferulosas da esponja marinha. A lectina também mostrou ser uma ferramenta útil na marcação de células transformadas de mama, cólon, pulmão, ovário e bexiga. / Two lectins, ACL-I and ACL-II, were purified from aqueous extracts of marine sponge Axinella corrugata, collected at Atlantic coastline of southern Brazil (Santa Catarina) by rabbit stroma-polyacrylamide gel affinity column, followed by size-exclusion chromatography on Ultrogel AcA 44. The analysis were performed, especially, on the study of lectin with greater hemagglutinating activity, ACL-I. Among the erythrocytes tested, ACL-I agglutinated, strongly, native rabbit, goat and dog erythrocytes, whose hemagglutinating activity was inhibited by N-acetyl-D-glucosamine, N-acetyl-Dmannosamine, N-acetyl-D-galactosamine and N, N’, N”- triacetylchitotriose. On the other hand, ACL-II agglutinated, preferentially, rabbit and dog erythrocytes, with its hemagglutinating activity inhibited by D-galactose, N-acetyl-D-glucosamine, N-acetyl- D-mannosamine, chitin, N, N’, N”- triacetylchitotriose and fetuin, but not by N-acetyl- D-galactosamine. Both lectins were weakly inhibited by N-acetyl-D-lactosamine. The hemagglutinating activity was independent of divalent cations and it was stable at large range of temperature and pH to ACL-I and ACL-II. ACL-I was resistent to enzymatic proteolysis, but lost 50 % of its activity in the presence of reducing or denaturant agents. This lectin presented a relative molecular mass of 82,300 estimated by SDS-PAGE in the presence or absence of 2-mercaptoethanol, without pre-heating, and it is constituted by six monomeric subunits of 13,900, showing disulphide bridges among them. By FPLC the relative molecular mass was 78,500. Similar to ACL-I, ACL-II showed one unique protein band by SDS-PAGE, in the absence of 2-mercaptoethanol and without pre-heating, whose relative molecular mass was estimated as 80,000 and by gel filtration as 78,000. The isoelectric focusing of ACL-I revealed the presence of one unique protein band with pI of 6.3 and the amino acid composition showed a prevalence of glycine, followed by aspartic acid/asparagine, glutamic acid/glutamine and alanine. Among the biological activities analysed, the ACL-I demonstrated chemotactic, mitogenic and cytotoxic activities, but not antioxidant. The immunohistochemical assays revealed that ACL-I is stored in vesicles, probably inside of spherulous cells of the marine sponge. The lectin showed to be a useful tool in the labelling of transformed cells of breast, colon, lung, ovary and bladder.

O ferro-esponja ou DRI (Direct Reduced Iron) é obtido pelo processo de redução direta onde o minério de ferro é transformado em ferro metálico através de reações químicas envolvendo o estado sólido (minério) e o gasoso (gases redutores). Neste processo o minério de ferro não passa pelo estado líquido como ocorre com o ferro-gusa. Isto confere ao ferro-esponja algumas desvantagens que prejudicam o seu desempenho nas aciarias. Pode-se citar a redução no rendimento metálico e o maior consumo de energia elétrica como principais impactos de sua utilização intensiva. O ferro-esponja apresenta menor quantidade de ferro total (maior quantidade de impurezas) do que o ferro-gusa e também apresenta óxidos de ferro remanescentes em sua estrutura (menor metalização). Para torná-lo mais competitivo, inúmeras melhorias no processo têm sido promovidas para aumento da metalização. No entanto, o limite superior alcançado na prática tem ficado ao redor de 95%. Visando contribuir para melhorar a qualidade do ferro-esponja este trabalho apresenta uma proposta inovadora a partir da técnica de auto-redução. O objetivo é aumentar o grau de metalização do ferro-esponja através de seu aquecimento. Para isso, foram realizadas análises termogravimetrias e aquecimentos em forno mufla; análises químicas por via úmida, difração de raios-x, espectroscopia mössbauer e análise de microssonda de raios-x. As análises estruturais foram realizadas utilizando microscópio eletrônico de varredura para confirmar a efetividade da técnica apresentada. Nesta dissertação pode-se comprovar que, através da técnica de auto-redução, o ferro-esponja alcança metalizações acima de 98% em detrimento da queda do teor de carbono total. Um aumento de 4% na metalização traz um ganho estimado de 5 a 10% no consumo de energia elétrica nos fornos de fusão e um acréscimo proporcional na produção horária das aciarias. / The direct reduced iron is obtained by direct reduction process, where iron ore is transformed in metallic iron via chemical reactions involving solid (ore) and gaseous (reductant gases) states. In this process the iron ore does not pass by liquid state like pig iron. This become to direct reduced iron some disadvantages, which decrease its performance in the steelmaking process. It can be mentioned the reduction of metallic yield and the higher consumption of electric energy as the main impacts of its intensive use. The direct reduced iron presents lower amount of total iron (higher amount of impurities) than pig iron and presents iron oxides remained in its structure (lower metallization). To become more competitive, several improvements in the reduction process have been carried out to increase its metallization. However, the highest level of metallization, which has been reached, is 95%. To improve the direct reduced iron quality, the present work evaluates, in an innovative way, using the technique of self reduction. The objective is increase of metallization of the direct reduced iron through its heating. Thermal, chemical and structural characterization was carried out to check the effectiveness of the investigated technique. The research confirms that the direct reduced iron can reach a metallization higher than 98% with a decrease of total carbon amount using the technique presented in this work. An improvement of 4% in the metallization brings savings of 5 to 10% in the electric energy consumption of the electric arc furnaces and a proportional increase of the production in the steelmaking plants.

Biomass-based reducing agents have a potential to substitute fossil reducing agents in the steel industry. However, the industrial use of biomass-based reducing agents is currently in an early stage of development and has not yet been considered as a means to reduce fossil CO2 emissions, even though the use of fossil-based reducing agents for the iron and steel making cause the highest share of CO2 emissions. This master thesis presents a techno-economic analysis of a 10 MW biochar production plant integrated with sponge iron production in Höganäs. In this study, a steady-state process model was developed, where state-of-the-art research and development in biochar production for increased biochar yield was applied and adapted, using the principle of bio-oil recycle. The developed process model was used to evaluate the biochar production plant, in terms of conversion efficiency, production costs and CO2 emissions, for different process configurations. The results show that bio-oil recycle with 20 wt.% bio-oil increases the energy yield of biochar with 14%. However, it was found that bio-oil recycle increases the required heat input of pyrolysis which led to reduced plant efficiency with 4%-units and increased biochar production costs of 500-1000 SEK/ton biochar. It was found that system integration with Höganäs can reduce the production cost of biochar from over 5000 SEK/ton to under 2000 SEK/ton, where the most significant integration aspect was flue gas integration. The sensitivity analysis showed that the cost of biomass feedstock and total capital investment were the most sensitive input parameters. It was found that system integration with Höganäs was essential to achieve production costs of biochar below the price of fossil reducing agents. It was also found that co-produced bio-oil becomes a main product, essential for the economic performance of the biochar plant, even though the intended main product was the biochar.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-09-12T11:53:44Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4660847 bytes, checksum: ccebdc341f35919f4bd0d52eb7ce7ae2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T11:53:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4660847 bytes, checksum: ccebdc341f35919f4bd0d52eb7ce7ae2 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Marine natural products have attracted the attention of researchers due to be a potencial source to new medicines. Oceanapia sponges present around 100 species distributed on tropical worldwide seas. Some studies of marine products have shown activity in smooth muscle, however for Oceanapia sp. there is no report. So, we decided to assess the pharmacologic and toxicological activities of the ethanolic extract of Oceanapia sp. sponge (OC-EtOH). To in vitro assays (n = 5), guinea pig ileum segments were suspended on organ baths and isometric and isotonic contractions registrated. In the in vivo assays (n = 6), mice were divided in groups: negative control (saline + Cremophor®, v.o.), positive control (atropine, v.o.) and OC-EtOH (several doses, v.o.) where its were investigated the effect of the extract on normal and induced intestinal transit by castor oil. All the experimental protocols were approved by Ethical Committee in Animal Use of UFPB (Protocol 146/2015). In pharmacological screening, OC-EtOH induced a concentration dependent contraction on basal tonus on guinea pig ileum (EC50 = 48.6 ± 2.7 μg/mL). In tonic component of the contraction induced by KCl and histamine on guinea pig ileum, the extract presented a transient contraction (EC50 = 176.6 ± 32.6 and 73.5 ± 6.9 μg/mL, respectively), also followed by a concentration-dependent relaxation (EC50 = 103.9 ± 8.6 and 90.1 ± 9.2 μg/mL, respectively). Differently, when CCh was used as contractile agent, OC-EtOH presented only a concentration-dependent relaxation (EC50 = 97.1 ± 17.4 μg/mL). In the investigation of spasmogenic mechanism, we observed that in the presence of different concentrations of atropine, a muscarinic antagonist, the cumulative curves to OC-EtOH were not shifted. However, in the presence of pyrilamine, a receptor histaminergic antagonist (H1), the cumulative curves to OC-EtOH were shifted to the right, in a non-parallel manner with reduction on efficacy and potency and abolishment of spasmogenic effect, suggesting the involvement of H1 on spasmogenic effect of OC-EtOH. Similar result was obtained when used the verapamil, a voltage gated calcium channels blocker (CaV), that was added in different concentrations and the cumulative curves to OC-EtOH were shifted to the right, in a non-parallel manner with reduction on efficacy and potency spasmogenic, suggesting the mechanism of action of the extract also involves the CaV activation. In the investigation of spasmolytic mechanism, in pyrilamine presence, the spasmogenic component was abolished and the OC-EtOH relaxant potency was potentiated on the KCl-induced tonic contraction (EC50 = 62.9 ± 9.9 μg/mL). As the common pathway in the contractile agents used is the CaV, it has assessed these channels participation. The control curves to CaCl2 were shifted to the right, in a presence of extract, in a non-parallel manner with Emax reduction. Besides to relax the ileum pre-contracted by S-(-)-Bay K 8644 (EC50 = 166.9 ± 17.8 μg/mL), a CaV-1 agonist, showing that this channel subtype are involved. As the OC-EtOH relaxant potency was greater when the organ was pre-contracted with KCl + pyrilamine than S-(-)-Bay K 8644 was the contractile agent, it is suggestive that other mechanism are probably involved. In acute toxicity assay, OC-EtOH (2000 mg/kg, p.o.) did not induce toxicity signs in female mice (n = 6) in the experimental conditions and the 50% lethal dose is equal or superior to 5000 mg/kg according to OECD 423 guide. Since some compounds with dual action (spasmolytic and spasmogenic) on smooth muscle are indicated to diarrhea and constipation treatment, it was investigate a possible OC-EtOH presents antidiarrheal action on mice. The extract increased the intestinal normal transit (ED50 = 477.6 ± 14.8 mg/kg) and reduced the intestinal transit in the ricin oil induced diarrhea (ED50 = 93.30 ± 7.2 mg/kg). Thus, OC-EtOH presented a dual effect on guinea pig ileum by H1 and CaV activation and relaxation via CaV blockade, besides intestinal transit effect in mice that occurs by modification in the intestinal motility, indicating a potential medicinal usage of the sponje Oceanapia sp. on intestinal conditions as diarrhea and/or constipation. / Os produtos naturais marinhos tem atraído a atenção de pesquisadores por ser uma fonte em potencial para o desenvolvimento de medicamentos. As esponjas do gênero Oceanapia possuem cerca de 100 espécies distribuídas em mares tropicais de todo mundo. Alguns estudos com produtos marinhos demonstram atividade em músculo liso, entretanto para Oceanapia sp. não há relatos. Assim, decidiu-se avaliar as atividades farmacológica e toxicológica do extrato etanólico obtido da esponja Oceanapia sp. (OC-EtOH). Para os ensaios in vitro (n = 5), os segmentos do íleo de cobaia eram suspensos em banhos de órgãos, onde as contrações isotônicas e isométricas eram registradas. Já para os ensaios in vivo (n = 6), os camundongos eram divididos em grupos: controle negativo (solução salina + Cremophor®, v.o.), controle positivo (atropina, v.o.) e OC-EtOH (várias doses, v.o.), onde eram investigados o efeito do extrato sobre o trânsito intestinal normal e induzido por óleo de rícino. Todos os protocolos experimentais foram aprovados pelo Comitê de Ética no Uso de Animais da UFPB (Protocolo nº 146/2015). Na triagem farmacológica preliminar, o OC-EtOH induziu uma contração dependente de concentração sobre o tônus basal de íleo de cobaia (CE50 = 48,6 ± 2,7 μg/mL). Já sobre o componente tônico da contração induzida por KCl e por histamina em íleo de cobaia, o extrato apresentou uma contração transiente (CE50 = 176,6 ± 32,6 e 73,5 ± 6,9 μg/mL, respectivamente), seguida de um relaxamento (CE50 = 103,9 ± 8,6 e 90,1 ± 9,2 μg/mL, respectivamente), ambos de maneira dependente de concentração. Diferentemente, quando a contração era induzida por carbacol, o extrato apresentou apenas relaxamento dependente de concetração (CE50 = 97,1 ± 17,4 μg/mL). Na investigação do mecanismo espasmogênico, observou-se que na presença de diferentes concentrações de atropina, antagonista muscarínico, as curvas concentrações-resposta cumulativas ao OC-EtOH não foram deslocadas. Já na presença de pirilamina, antagonista de receptores histaminérgicos (H1), as curvas concentrações-resposta foram desviadas para a direita, de maneira não paralela, com redução na potência e na eficácia e abolição de seu efeito espasmogênico, sugerindo a participação dos H1 no efeito espasmogênico do OC-EtOH. Semelhantemente, na presença de verapamil, bloqueador dos canais de cálcio dependentes de voltagem (CaV), as curvas concentrações-resposta cumulativas ao OC-EtOH foram desviadas para a direita, de maneira não paralela, com redução na potência e na eficácia contrátil do extrato, sugerindo que o mecanismo de ação espasmogênica do extrato também envolve a ativação dos CaV. Na avaliação do mecanismo espasmolítico, observou-se que na presença de pirilamina, o componente espasmogênico foi abolido e a potência espasmolítica do OC-EtOH sobre contração tônica induzida por KCl (CE50 = 62,9 ± 9,9 μg/mL) foi potencializada. Como o passo comum da via de sinalização dos agentes contráteis utilizados são os CaV, investigou-se a participação destes no mecanismo de ação espasmolítica do OC-EtOH. As curvas controle cumulativas ao CaCl2, na presença do extrato, foram desviadas para direita de forma não paralela e com redução do Emax. O OC-EtOH também relaxou o íleo pré-contraído com S-(-)-Bay K 8644 (CE50 = 166,9 ± 17,8 μg/mL), um agonista dos CaV-1, demonstrando que o subtipo de CaV envolvido é o CaV1. Como a potência relaxante do OC-EtOH foi maior quando o órgão foi pré-contraído com KCl + pirilamina do que pelo S-(-)-Bay K 8644 é sugestivo de que outros mecanismos estão envolvidos no efeito espasmolítico do OC-EtOH. No ensaio de toxicidade aguda, o OC-EtOH (2000 mg/kg, v.o.) não induziu sinais de toxicidade em camundongos fêmeas (n = 6) nas condições experimentais avaliadas e a dose de uma droga que produz 50% de seu efeito máximo é igual ou superior a 5000 mg/kg de acordo com o guia nº 423 da OECD. Como alguns compostos com atividade dual (espasmolítica e espasmogênica) em músculo liso são utilizados no tratamento da diarreia e constipação, decidiu-se investigar se o OC-EtOH apresentaria efeito sobre o trânsito intestinal de camundongos. Pode-se observar que o extrato aumentou o trânsito intestinal normal (DE50 = 477,6 ± 14,8 mg/kg) e inibiu o trânsito induzido por óleo de rícino (DE50 = 93,30 ± 7,2 mg/kg). Assim, conclui-se que o OC-EtOH apresenta efeito dual em íleo de cobaia promovendo contração via ativação dos receptores H1 e dos CaV e relaxamento pelo bloqueio dos CaV, além do efeito sobre o trânsito intestinal em camundongos, mostram uma potencial utilização medicinal da esponja Oceanapia sp. em doenças intestinais como a diarreia e/ou constipação.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:03:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucianaMAR_DISSERT_1-46.pdf: 2781355 bytes, checksum: 034c99a1d83d0efb6ef37be34866f028 (MD5) Previous issue date: 2011-07-29 / Cancer is a term used to represent a set of more than 100 diseases, including malignant tumors from different locations. The malignancies are the second leading cause of death in the population, representing approximately 17% of deaths of known cause. Strategies that induce differentiation have had limited success in the treatment of established cancers. In this work, a lectin purified from the marine sponge Cinachyrella apion (CaL) was evaluated due to its hemolytic, cytotoxic and antiproliferative properties, besides the ability to induce cell death via apoptosis in tumor cells. The antiproliferative activity of CaL was tested against cell lines, with the highest inhibition of tumor growth for HeLa, reducing cell growth at a dose dependent manner, with a concentration of 10 ?g/mL. The hemolytic activity and toxicity against peripheral blood cells were tested using the concentration of IC50 for both trials and twice the IC50 for analysis in flow cytometry, indicating that CaL is not toxic to these cells. To assess the mechanism of cell death caused by CaL in HeLa cells, we performed flow cytometry and western blotting. The results showed the lectin probably induces cell death by apoptosis activation by pro-apoptotic protein Bax, promoting mitochondrial membrane permeabilization, cell cycle arrest in S phase, with accumulation of cells of approximately 57% in this phase, and acting as both dependent and/or independent of caspases pathway. These results suggest that CaL has the potential to be used as drug treatment against cancer. / O c?ncer ? um termo utilizado para representar um conjunto de mais de 100 patologias, incluindo tumores malignos de diferentes localiza??es. As neoplasias malignas constituem a segunda causa de morte na popula??o brasileira, representando aproximadamente 17% dos ?bitos de causa conhecida. Estrat?gias que induzem ? diferencia??o t?m tido sucesso limitado no tratamento de c?nceres estabelecidos. Neste trabalho, uma lectina purificada da esponja marinha Cinachyrella apion (CaL) foi avaliada quanto ?s suas atividades hemol?tica, citot?xica, antiproliferativa e quanto ? capacidade de indu??o de morte celular pela via de apoptose em c?lulas tumorais. A atividade antiproliferativa de CaL foi testada contra linhagens celulares, com maior taxa de inibi??o do crescimento para a linhagem tumoral HeLa, induzindo a inibi??o de maneira dose dependente na concentra??o de 10 ?g/mL. A atividade hemol?tica e a toxicidade contra c?lulas do sangue perif?rico foram testadas utilizando a concentra??o de IC50 para ambos os ensaios e o dobro da IC50 para a an?lise em citometria de fluxo, indicando que CaL n?o ? t?xica para estes tipos celulares. Para avaliar o mecanismo de morte celular induzida por CaL nas c?lulas HeLa, foi realizada a citometria de fluxo e western blotting. Os resultados mostraram que a lectina induz morte celular por apoptose atrav?s da ativa??o da prote?na pr?-apopt?tica Bax, al?m de promover a parada do ciclo celular na fase S, com ac?mulo de c?lulas de aproximadamente 57% nesta fase, agindo tanto de maneira dependente como independente de caspases. Estes resultados sugerem que a CaL possui potencial para ser utilizado como f?rmaco no tratamento contra o c?ncer.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:03:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnneSFD.pdf: 605799 bytes, checksum: e82d3ffd784e1b0a060ff65d959603bd (MD5) Previous issue date: 2006-08-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Lectin obtained from the marine sponge Tedania ignis was purified and characterized by extraction of soluble proteins (crude extract) in 50mM Borax, pH 7.5. The purification procedure was carried out by crude extract precipitation with ammonium sulfate 30% (FI). The precipitated was resuspended in the same buffer and fractionated with acetone 1.0 volume (F1.0). A lectin was purified from this specific fraction by using an affinity chromatography Sepharose 6B. This lectin preferentially agglutinated human erythrocytes from B type previously treated with papain enzyme. The hemagglutinating activity lectin was dependent of divalent Mn2+ cation and was inhibited by the carbohydrates galactose, xylose and fructose. SDS-PAGE analysis indicated a molecular mass of the lectin around 45 kDa. This protein showed stability until 40?C for 1 h. Further, it showed activity between pH 2.5 and 11.5, with an enhanced activity at pH 7.5. Leishmania chagasi promastigotes stained with Coomassie brilliant blue R-250 were agglutinated by F1,0 and in the presence of galactose this interaction was abolished. These results show that this lectin could be implicated in defense procedures and it will can be used as biological tools in studies with this protozoon / Uma lectina foi purificada e caracterizada da esponja marinha Tedania ignis. O procedimento de purifica??o foi conduzido a partir do extrato bruto obtido por solubiliza??o em tamp?o B?rax 50mM, pH 7,5 e precipita??o prot?ica com 30% de sulfato de am?nio (FI). O precipitado foi dissolvido no tamp?o de extra??o e fracionado com 1,0 volume de acetona (F1,0). A lectina foi purificada desta fra??o por meio de cromatografia de afinidade em Sepharose 6B. A prote?na apresentou uma massa molecular de 45 kDa, conforme determinada por eletroforese em poliacrilamida em SDS, e se mostrou est?vel at? a temperatura de 40?C, por 1 hora. Uma curva de pH foi conduzida entre os valores de pH 2,5 a 11,5, onde observou-se uma maior atividade em pH 7,5. Dentre os eritr?citos humanos testados ela aglutinou preferencialmente os do tipo B tratados com papa?na. A atividade hemaglutinante da lectina foi dependente do c?tion bivalente Mn+2 e foi inibida pelos carboidratos galactose, xilose e frutose. Formas promastigotas de Leishmania chagasi coradas com Coomassie blue R-250 foram aglutinadas por F1,0 e na presen?a de galactose essa intera??o n?o foi observada. Esses resultados indicam que essa lectina pode estar envolvida no processo de defesa e que pode vir a ser utilizada como ferramenta biol?gica nos estudos com esse protozo?rio

A partir de extratos aquosos da esponja marinha Axinella corrugata, coletada na costa sul do Brasil (Santa Catarina), foram purificadas duas lectinas, ACL-I e ACL-II, por cromatografia em coluna de afinidade de matriz de estroma de coelhopoliacrilamida, seguida por gel filtração em Ultrogel AcA 44. Os trabalhos se concentraram, especialmente, no estudo da lectina com maior atividade hemaglutinante, ACL-I. Dentre os eritrócitos testados, ACL-I aglutinou, fortemente, eritrócitos de coelho, além de eritrócitos caprinos e caninos. A atividade hemaglutinante foi inibida por N-acetil-D-glicosamina, N-acetil-D-galactosamina e Nacetil- D-manosamina com igual intensidade, além de N, N’, N”-triacetilquitotriose, o melhor inibidor. Por outro lado, ACL-II aglutinou, preferencialmente, eritrócitos de coelho e caninos, tendo sua atividade hemaglutinante inibida por N-acetil-Dglicosamina, N-acetil-D-manosamina, quitina, N, N’, N”-triacetilquitotriose e fetuína, além de D-galactose, mas não por N-acetil-D-galactosamina. Ambas lectinas foram fracamente inibidas por N-acetil-D-lactosamina. A atividade hemaglutinante mostrouse independente de cátions divalentes e foi estável a uma ampla faixa de temperatura e de pH para ACL-I e para ACL-II. ACL-I foi estável frente à ação de enzimas proteolíticas, mas perdeu 50 % de sua atividade na presença de agentes redutores e desnaturantes. ACL-I é uma glicoproteína e sua massa molecular relativa foi estimada em 82.300 por SDS-PAGE em condições redutoras e não redutoras, e sem desnaturação pelo calor. Ainda, mostrou ser constituída por 6 subunidades monoméricas de 13.900, apresentando pontes de dissulfeto entre as mesmas. Por FPLC, a massa molecular estimada foi de 78.500. Da mesma forma como para ACL-I, ACL-II apresentou apenas uma banda em sistema SDS-PAGE, na ausência de agente redutor e sem desnaturação pelo calor, cuja massa molecular relativa foi estimada em 80.000, enquanto que por FPLC foi estimada em 78.000. O pI de ACL-I foi de 6,3, avaliado por focalização isoelétrica, e a sua composição centesimal de aminoácidos exibiu uma prevalência de glicina, seguida de ácido aspártico/asparagina, ácido glutâmico/glutamina e alanina. Dentre as atividades biológicas testadas, a ACL-I demonstrou atividade quimiotáxica, mitogênica e citotóxica, mas não antioxidante. Os ensaios imuno-histoquímicos mostraram que ACL-I se encontra intracelularmente em grânulos celulares, provavelmente no interior de células esferulosas da esponja marinha. A lectina também mostrou ser uma ferramenta útil na marcação de células transformadas de mama, cólon, pulmão, ovário e bexiga. / Two lectins, ACL-I and ACL-II, were purified from aqueous extracts of marine sponge Axinella corrugata, collected at Atlantic coastline of southern Brazil (Santa Catarina) by rabbit stroma-polyacrylamide gel affinity column, followed by size-exclusion chromatography on Ultrogel AcA 44. The analysis were performed, especially, on the study of lectin with greater hemagglutinating activity, ACL-I. Among the erythrocytes tested, ACL-I agglutinated, strongly, native rabbit, goat and dog erythrocytes, whose hemagglutinating activity was inhibited by N-acetyl-D-glucosamine, N-acetyl-Dmannosamine, N-acetyl-D-galactosamine and N, N’, N”- triacetylchitotriose. On the other hand, ACL-II agglutinated, preferentially, rabbit and dog erythrocytes, with its hemagglutinating activity inhibited by D-galactose, N-acetyl-D-glucosamine, N-acetyl- D-mannosamine, chitin, N, N’, N”- triacetylchitotriose and fetuin, but not by N-acetyl- D-galactosamine. Both lectins were weakly inhibited by N-acetyl-D-lactosamine. The hemagglutinating activity was independent of divalent cations and it was stable at large range of temperature and pH to ACL-I and ACL-II. ACL-I was resistent to enzymatic proteolysis, but lost 50 % of its activity in the presence of reducing or denaturant agents. This lectin presented a relative molecular mass of 82,300 estimated by SDS-PAGE in the presence or absence of 2-mercaptoethanol, without pre-heating, and it is constituted by six monomeric subunits of 13,900, showing disulphide bridges among them. By FPLC the relative molecular mass was 78,500. Similar to ACL-I, ACL-II showed one unique protein band by SDS-PAGE, in the absence of 2-mercaptoethanol and without pre-heating, whose relative molecular mass was estimated as 80,000 and by gel filtration as 78,000. The isoelectric focusing of ACL-I revealed the presence of one unique protein band with pI of 6.3 and the amino acid composition showed a prevalence of glycine, followed by aspartic acid/asparagine, glutamic acid/glutamine and alanine. Among the biological activities analysed, the ACL-I demonstrated chemotactic, mitogenic and cytotoxic activities, but not antioxidant. The immunohistochemical assays revealed that ACL-I is stored in vesicles, probably inside of spherulous cells of the marine sponge. The lectin showed to be a useful tool in the labelling of transformed cells of breast, colon, lung, ovary and bladder.

O ferro-esponja ou DRI (Direct Reduced Iron) é obtido pelo processo de redução direta onde o minério de ferro é transformado em ferro metálico através de reações químicas envolvendo o estado sólido (minério) e o gasoso (gases redutores). Neste processo o minério de ferro não passa pelo estado líquido como ocorre com o ferro-gusa. Isto confere ao ferro-esponja algumas desvantagens que prejudicam o seu desempenho nas aciarias. Pode-se citar a redução no rendimento metálico e o maior consumo de energia elétrica como principais impactos de sua utilização intensiva. O ferro-esponja apresenta menor quantidade de ferro total (maior quantidade de impurezas) do que o ferro-gusa e também apresenta óxidos de ferro remanescentes em sua estrutura (menor metalização). Para torná-lo mais competitivo, inúmeras melhorias no processo têm sido promovidas para aumento da metalização. No entanto, o limite superior alcançado na prática tem ficado ao redor de 95%. Visando contribuir para melhorar a qualidade do ferro-esponja este trabalho apresenta uma proposta inovadora a partir da técnica de auto-redução. O objetivo é aumentar o grau de metalização do ferro-esponja através de seu aquecimento. Para isso, foram realizadas análises termogravimetrias e aquecimentos em forno mufla; análises químicas por via úmida, difração de raios-x, espectroscopia mössbauer e análise de microssonda de raios-x. As análises estruturais foram realizadas utilizando microscópio eletrônico de varredura para confirmar a efetividade da técnica apresentada. Nesta dissertação pode-se comprovar que, através da técnica de auto-redução, o ferro-esponja alcança metalizações acima de 98% em detrimento da queda do teor de carbono total. Um aumento de 4% na metalização traz um ganho estimado de 5 a 10% no consumo de energia elétrica nos fornos de fusão e um acréscimo proporcional na produção horária das aciarias. / The direct reduced iron is obtained by direct reduction process, where iron ore is transformed in metallic iron via chemical reactions involving solid (ore) and gaseous (reductant gases) states. In this process the iron ore does not pass by liquid state like pig iron. This become to direct reduced iron some disadvantages, which decrease its performance in the steelmaking process. It can be mentioned the reduction of metallic yield and the higher consumption of electric energy as the main impacts of its intensive use. The direct reduced iron presents lower amount of total iron (higher amount of impurities) than pig iron and presents iron oxides remained in its structure (lower metallization). To become more competitive, several improvements in the reduction process have been carried out to increase its metallization. However, the highest level of metallization, which has been reached, is 95%. To improve the direct reduced iron quality, the present work evaluates, in an innovative way, using the technique of self reduction. The objective is increase of metallization of the direct reduced iron through its heating. Thermal, chemical and structural characterization was carried out to check the effectiveness of the investigated technique. The research confirms that the direct reduced iron can reach a metallization higher than 98% with a decrease of total carbon amount using the technique presented in this work. An improvement of 4% in the metallization brings savings of 5 to 10% in the electric energy consumption of the electric arc furnaces and a proportional increase of the production in the steelmaking plants.