Orientador: Cristina Pontes Vicente / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T21:32:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Godoy_JulianaAparecidaPretode_M.pdf: 1738296 bytes, checksum: 42d22e3271b69962a476983e12e359ed (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O dermatan sulfato (DS) é um glicosaminoglicano que pode atuar como um agente antitrombótico, anticoagulante e anti-inflamatório. A aterosclerose é uma doença que acomete os vasos sanguíneos através da formação exacerbada de placas de gordura, interrompendo o fluxo de sangue. A intervenção cirúrgica mais utilizada nesses casos é a angioplastia, entretanto, esse procedimento pode ocasionar uma lesão ao endotélio, onde células e proteínas inflamatórias são recrutadas ao local da lesão, promovendo a migração e proliferação das células musculares lisas ocasionando a reestenose (neointima) do vaso acometido. A recuperação do endotélio, momentos após a lesão, seria uma alternativa terapêutica com o objetivo de se evitar a formação de neointima. Essa recuperação poderia ser feita pelas células progenitoras endoteliais (EPC), existentes na população de células mononucleares (MNC), da medula óssea. Neste estudo, testamos o efeito do DS na inflamação, trombose, formação de neointima e migração de MNC em camundongos selvagens (C57BL06), testamos também o efeito do DS em conjunto com a administração de MNC na formação de neointima em camundongos selvagens, deficientes da proteína cofator II da heparina (HCII-/-) e deficientes em apolipoproteína E (ApoE-/-). Todos os animais analisados passaram por um procedimento cirúrgico na artéria carótida comum esquerda, mimetizando a lesão causada por angioplastia em humanos. Analisamos a formação de trombo, a presença de células inflamatórias e de P-selectina nos animais 1 ou 3 dias após a lesão arterial; a formação de neointima foi analisada 21 após a injúria arterial. Observamos uma inibição da trombose, diminuição de células CD45+ e da expressão de P-selectina no local da lesão nos animais selvagens tratados com DS. Foi observado, também, que nos animais selvagens que receberam MNCs ou MNCs + DS, a formação de neointima foi inibida. Nos animais selvagens tratados com MNC + DS, houve uma maior migração de MNC para o local da lesão. Nos animais HCII-/-, não houve inibição da formação da neointima em nenhum dos dois grupos (tratados com MNC e tratados com MNC + DS). Nos camundongos ApoE-/- a injeção de MNC mesmo em conjunto com o tratamento com DS não foi capaz de inibir a proliferação de neointima; houve melhora apenas quando se administrou o DS isoladamente. Com isso, concluímos que o DS participa da inibição dos processos trombótico e inflamatório, na sua fase inicial, após injúria arterial e promove também a migração de um número maior de MNCs para o local da lesão nos animais selvagens; nos animais ApoE-/-, o DS inibiu a resposta inflamatória inicial e a formação de neointima apenas quando administrado isoladamente, tendo seu efeito anulado quando este foi injetado conjuntamente com as MNC. Este dado sugere que o processo inflamatório local, o estágio de formação das placas de ateroma, o elevado índice de colesterol e os triglicerídeos circulantes podem influenciar no efeito do DS e na capacidade de recuperação do endotélio mediada pela MNCs injetadas nos camundongos ApoE-/-. / Abstract: Dermatan sulfate (DS) is a glycosaminoglycan that can act as an antithrombotic, anticoagulant and anti-inflammatory agent. Atherosclerosis is a disease that affects the blood vessels by an exacerbated fat plaques formation, blocking the blood flow. The most used surgical operation, in these cases, is the angioplasty; however, this procedure can cause a lesion to the endothelium, where inflammatory cells and proteins are recruited to the lesion site, promoting smooth muscle cells migration and proliferation, provoking restenosis (neointima) of the attempted vessel. The endothelium recovery, some time after lesion, would be a therapeutic strategy by preventing the neointima formation. This recovery could be done by the endothelial progenitor cells (EPC), present in mononuclear cells (MNC) population, from bone marrow. In this study, we devise the DS effect on inflammation, thrombosis, neointima formation and MNC migration in wild-type mice (C57BL06); we also devise DS effect together with MNC administration on neointima formation in wild-type mice, heparin cofactor II deficient mice (HCII-/-) and apolipoprotein E deficient mice (ApoE-/-). All analyzed animals suffered surgical operation in left common carotid artery, that mimics the lesion caused by angioplasty in humans. We analyzed thrombus formation, inflammatory cells presence and P-selectin in animals 1 and 3 days after lesion; neointima formation was analyzed 21 days after arterial injury. We observed a thrombus inhibition, decreased CD45+ cells and P-selectin expression at the lesion site in wild-type animals treated with DS. It was also observed in wild-type animals that received MNC or MNC + DS, the neointima formation was inhibited. In wild-type animals treated with MNC + DS, there were a higher MNC migration to the lesion site. In HCII-/- animals, there was not an inhibition in neointima formation in any of the two groups (treated with MNC or treated with MNC + DS). In ApoE-/- mice, the MNC injection even in DS presence, was not able to inhibit neointima proliferation; there was an improvement only when DS was administered alone. It follows that DS participate on thrombotic and inflammatory process inhibition, in the initial stages, after arterial injury and it also promote a higher MNC migration to the lesion site in wild-type animals; in ApoE-/- animals, DS inhibited the initial inflammatory response and neointima formation only when administered alone; its effect was null when it was injected together with MNC. This date suggest that local inflammatory process, atheroma plaque state, elevated cholesterol and triglyceride rates can influence on DS effect and on the capacity of endothelium recovery mediated by injected MNC in ApoE-/- mice. / Mestrado / Histologia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

A deficiência de ferro e a anemia por deficiência de ferro (anemia ferropriva) são, ainda hoje, um dos maiores problemas nutricionais e de saúde pública em todo o mundo, afeta cerca de 2 bilhões de pessoas, especialmente nos países em desenvolvimento. Em geral os programas de prevenção e tratamento da anemia apresentam baixa adesão devido entre outros fatores a efeitos colaterais relacionados ao sistema gastrointestinal, resultantes da administração oral de compostos contendo ferro especialmente o sulfato ferroso. Dessa maneira, torna-se necessário o desenvolvimento de novas estratégias, compostos ou sistemas de liberação, que apresentem alta biodisponibilidade do ferro e minimizem ou eliminem os efeitos colaterais. Nesse sentido, o complexo ferro-peptídeo (CFP), devido as suas características físico-químicas que contrastam com aquelas apresentadas pelo sulfato ferroso (SF), torna-se uma possível alternativa como fonte de ferro. É um complexo orgânico com baixa solubilidade em pH ácido e totalmente solúvel em pH neutro a alcalino. Baseado nessas características, nos aumentos das ferremias (teores de ferro sérico ligado a apotransferrina) que ocorrem, em seres humanos, durante o período diurno observados por Wiltink et al. (1973) e no estudo realizado em ratos, por Dutra-de-Oliveira et al. (1995) comprovando resultados similares entre o sulfato ferroso e os complexos ferro-glicina e EDTA férrico, as hipóteses do presente estudo quando o complexo ferro-peptídeo é administrado por via oral, em homens saudáveis, foram: 1) induz aumentos significativos das ferremias quando comparados com os aumentos das ferremias controle (C), determinados sem a administração de ferro; 2) induz aumentos significativos iguais ou superiores aos determinados após a administração de sulfato ferroso utilizado como referência. Portanto, com o objetivo de testar as hipóteses, foram comparadas estatisticamente as variações das ferremias controle e as induzidas pelas administrações, de complexo ferro-peptídeo e sulfato ferroso. Essas variações foram determinadas a partir das diferenças entre as ferremias obtidas nas amostras coletadas de 10 homens adultos saudáveis, nos tempos: 30, 60, 120, 240, 480 e 720 minutos (’) e as obtidas no tempo zero, contados a partir do início da coleta. Cada voluntário submeteu-se aos tratamentos: recebeu no tempo 0, em jejum de 480’, com intervalo de 7 dias, as seguintes quantidades de ferro: 0mg (C), 60mg (FP1) e 80mg (FP2) como CFP, 60mg como SF, permanecendo por mais 720’ em jejum e 60mg como CFP com dieta isenta de inibidores de absorção de ferro durante e após a administração (FPD). O teste de Dunn demonstrou aumentos significativos das ferremias entre SFxC [60’(p<0,01), 120’(p<0,01), 240’(p<0,01)], SFxFP1 [120’(p<0,01), 240’(p<0,05), 480’(p<0,05)] e SFxFPD [240’(p<0,01), 480’(p<0,05)]. Entre as áreas sob as curvas ocorreram aumentos significativos nos intervalos de tempo: 0’–240’ [SFxC (p<0,01), SFxFP1 (p<0,05)], 240’–720’ [SFxFP1 (p<0,05), SFxFPD (p<0,05)] e 0’–720’ [SFxC (p<0,05), SFxFP1 (p<0,05), SFxFPD (p<0,05)]. Conclusões: As hipóteses iniciais não foram confirmadas. Não foram significativos os aumentos das ferremias após as administrações do complexo ferro-peptídeo quando comparados com os aumentos das ferremias controle, nos respectivos tempos. Esses aumentos foram significativamente menores que os determinados após a administração de sulfato ferroso, com exceção aos decorrentes da administração de complexo ferro-peptídeo em quantidade equivalente a 80 mg de ferro. / Iron deficiency and iron-deficiency anemia continue to be major nutritional and public health problems all over the world, affecting about 2 billion people, especially in developing countries. In general, programs for the prevention and treatment of anemia present low adhesion due, among other factors, to the side effects related to the gastrointestinal system resulting from the oral administration of iron-containing compounds, especially ferrous sulfate. Thus, it is necessary to develop new strategies, compounds or release systems presenting high iron bioavailability and minimizing or eliminating side effects. In this respect, the iron-peptide complex (IPC), due to its physicochemical characteristics differing from those of ferrous sulfate (FS), represents a possible alternative as a source of iron. It is an organic complex of low solubility at acid pH and fully soluble at neutral or alkaline pH. Based on these characteristics, on the increased blood iron concentrations (levels of serum iron bound to apotransferrin) occurring in human beings during the diurnal period as observed by Wiltink et al. (1973), and on the similar results obtained with FS and the iron-glycine and ferric EDTA complexes by Dutra-de-Oliveira et al. (1995) in a study on rats, the hypotheses tested in the present study in which the iron-peptide complex was administered orally to healthy men were: 1) the complex induces significant increases in blood iron concentrations compared to control (C) subjects receiving no iron administration; 2) induces significant increases equal to or higher than those obtained after administration of SF used as reference. Thus, in order to test these hypotheses, we compared statistically the variations in control blood iron concentrations and the concentrations induced by the administration of the iron-peptide complex and SF. The variations were determined from the difference between the blood iron concentrations obtained in samples collected from 10 healthy adult men at 30, 60, 120, 240, 480 and 720 minutes (’) and those obtained at time zero, counted starting from the beginning of collection. Each volunteer was submitted to the following treatments: at time 0, after a 480’fast he received at 7 day intervals the following amounts of iron: 0 mg (C), 60 mg (FP1) and 80 mg (FP2) as IPC, and 60 mg as FS. He then fasted for an additional 720’ and received 60 mg as IPC together with a diet free of inhibitors of iron absorption during and after administration (FPD). The Dunn test demonstrated significant increases in blood iron concentrations for FSxC [60’(p<0.01), 120’(p<0.01), 240’(p<0.01)], FSxFP1 [120’(p<0.01), 240’(p<0.05), 480’(p<0.05)] and FSxFPD [240’(p<0.01), and 480’(p<0.05)]. Significant increases occurred in the areas under the curve for the following comparisons at the following intervals: 0’–240’ [FSxC (p<0.01), FSxFP1 (p<0.05)], 240’–720’ [FSxFP1 (p<0.05), FSxFPD (p<0.05)] e 0’–720’ [FSxC (p<0.05), FSxFP1 (p<0.05), and FSxFPD (p<0.05)]. Conclusions: The initial hypotheses were not confirmed since the increase in blood iron concentrations after the administration of the iron-peptide complex was not significant compared to the increase in control blood iron concentration at the respective time points. These increases were significantly lower than those obtained after SF administration, except for those obtained after the administration of the iron-peptide complex at a quantity equivalent to 80 mg iron.

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The first step consisted of the diagnosis of soil compaction in an area of 315 ha divided into a 63-point sampling grid, where each point represented five hectares in Joviânia, GO. In this area, moisture samples were collected and a penetrometer was used at each point of the mesh, in the 0.0-0.20 m and 0.20-0.40 m layers, in three periods: 1) prior to the scarification; 2) at 60 days after soil scarification; and 3) at 390 days after scarification. Based on the results found in the first step, one of the points of this area was selected to perform the second step of the work, which consisted in setting up 24 plots, divided into six randomized blocks, composed of four treatments: (C) = Control, (S) = Scarification, (G) = Gypsum application, (G+S) = Gypsum application and scarification. The following properties were determined: soil fertility (MOS, pH, H+Al, P, K, Ca and Mg), gravimetric moisture and physical indicators in four soil layers, in addition to soybean yield. The data were submitted to analysis of variance and when they were significant, Dunnet’s test was applied for comparison of treatments at the level of probability of 5% of error (p<0.05). These results show that scarification offered short-lasting benefits, because although there was a reduction in resistance to penetration at 60 days after scarification, these values already showed a significant increase in resistance to penetration at 390 days after scarification. Scarification affected macroporosity and total porosity positively in the 0-0,10 m layer. Macroporosity is a physical indicator of great influence in determining soybean yield under a no-tillage system. The use of agricultural gypsum resulted in increased root volume and deeper root systems. / Nas áreas sob sistema plantio direto no Cerrado o processo de compactação vem se tornando cada vez mais frequente, sendo perceptível por alterações nos atributos físicos do solo, no sistema radicular e pela redução na produtividade das culturas. As práticas de escarificação e gessagem são alternativas para reduzir esta compactação. Nesse sentido, o presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos e duração da escarificação e da gessagem nos atributos físicos e químicos do solo e na produtividade da soja cultivada em sistema plantio direto implantado há quinze anos. O estudo foi dividido em duas etapas. Na primeira etapa foi feito o diagnóstico da compactação do solo em uma área de 315 ha dividida em uma malha amostral com 63 pontos, onde cada ponto respresentava cinco hectares em Joviânia, GO. Nessa área foram coletadas amostras de umidade gravimétrica e realizadas penetrometrias em cada ponto da malha, nas camadas 0,0-0,20 m e 0,20-0,40 m, em três épocas: 1) antes da escarificação; 2) 60 dias após a escarificação do solo; e 3) 390 dias após a escarificação. Com base nos resultados obtidos na primeira etapa, foi selecionado um dos pontos dessa área para realização da segunda etapa do trabalho, que consistiu em instalar 24 parcelas, divididas em seis blocos casualizados, compostos por quatro tratamentos: (T) = Testemunha, (E) = Escarificação, (G) = Gessagem, (G+E) = Gessagem e escarificação, nos quais foram determinadas a fertilidade do solo (MOS, pH, H+Al, P, K, Ca e Mg ), umidade gravimétrica e indicadores físicos, em quatro camadas de solo, além da produtividade da soja. Os dados foram analisados por meio da análise de variância e quando significativo aplicou-se o teste de Dunnet para comparação dos tratamentos ao nível de probabilidade de 5% de erro (p<0,05). Os resultados mostram que os benefícios da escarificação foram de curto prazo, pois embora 60 dias após a escarificação tenha sido observada uma redução da resistência a penetração, aos 390 dias após a escarificação estes valores já apresentaram um incremento significativo da resistência a penetração. A escarificação afetou de forma positiva a macroporosidade e a porosidade total na camada 0-0,10 m. A macroporosidade é um indicador físico de grande influência na determinação da produtividade da soja em plantio direto. O uso do gesso agricola proporcionou um aumento no volume das raízes assim como sistemas radiculares mais profundos.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Os BTEX sÃo os hidrocarbonetos monoaromÃticos que agregam maior risco ao meio ambiente, principalmente devido Ãs caracterÃsticas tÃxicas e carcinogÃnicas. Dentre os mÃtodos usualmente aplicados na remoÃÃo de BTEX em Ãguas contaminadas, o tratamento anaerÃbio tem merecido destaque principalmente em relaÃÃo aos baixos custos. Nesse sentido, buscou-se avaliar a remoÃÃo anaerÃbia de BTEX sob condiÃÃes metanogÃnicas, desnitrificantes e sulfetogÃnicas. Adicionalmente, desenvolveu-se uma metodologia analÃtica de detecÃÃo dos BTEX por cromatografia gasosa, utilizando-se a tÃcnica do headspace. Foram realizados ensaios em fluxo contÃnuo em trÃs biorreatores anaerÃbios em trÃs fases complementares e subsequentes: 1) aclimataÃÃo, com etanol como Ãnica fonte de carbono e energia; 2) metanogÃnica, na presenÃa de etanol e BTEX; e 3) mesmas condiÃÃes da fase anterior, mas com dois reatores sendo suplementados com os aceptores nitrato e sulfato, respectivamente, numa razÃo DQO/aceptor de aproximadamente 11. Preliminarmente, avaliou-se a atividade metanogÃnica especÃfica (AME) do consÃrcio microbiano utilizando trÃs substratos distintos (glicose, Ãcido acÃtico, e mistura de Ãcidos graxos volÃteis), por meio do qual o volume produzido de biogÃs e sua composiÃÃo em termos de metano e gÃs carbÃnico foram determinados, respectivamente, pelo mÃtodo manomÃtrico e por cromatografia gasosa. Na segunda fase do experimento em fluxo contÃnuo, os reatores foram alimentados com soluÃÃo sintÃtica de BTEX (~ 5 mg/L de cada composto) solubilizados em etanol, e operados com um TDH de 48 h, a 27ÂC. As concentraÃÃes dos BTEX foram determinadas por metodologia desenvolvida e validada neste estudo, por meio da qual os BTEX eram extraÃdos por headspace (tÃcnica que foi otimizada utilizando delineamento composto central rotacional), e analisados por cromatografia. Ressalte-se que o mÃtodo analÃtico proposto para a determinaÃÃo de BTEX mostrou-se bastante seletivo, preciso, linear e com baixos valores de limite de detecÃÃo e quantificaÃÃo, 0,13 a 0,48 &#956;g/L e 0,43 a 1,61 &#956;g/L, respectivamente. A glicose foi o melhor substrato para o consÃrcio microbiano utilizado, sendo obtido um valor de AME de 0,63 gDQO/gSSV.d. Os reatores avaliados mostraram-se bastante estÃveis durante todas as fases do experimento, com elevadas remoÃÃes de DQO (em mÃdia 90%). Com relaÃÃo à remoÃÃo de BTEX, de uma forma geral, as menores eficiÃncias de remoÃÃo foram encontradas para o benzeno (40-63%), independente do tipo de aceptor final de elÃtrons, indicando a difÃcil biodegradaÃÃo desse composto sob condiÃÃes anaerÃbias, enquanto que as maiores eficiÃncias foram observadas para os xilenos, chegando a remoÃÃes de atà 90%. Tais valores levam em conta possÃveis interferÃncias de adsorÃÃo e de volatilizaÃÃo. TambÃm foi notado que deve haver uma sinergia entre os distintos compostos e esta pode exercer um forte efeito sobre as eficiÃncias de remoÃÃo dos BTEX. Comparando-se os trÃs reatores, notou-se que nÃo houve melhora significativa nas eficiÃncias de remoÃÃo dos compostos na presenÃa de nitrato ou sulfato, mas sim uma tendÃncia de aumento na eficiÃncia entre os reatores na ordem: reator metanogÃnico>Reator desnitrificante>Reator sulfetogÃnico. Tal desempenho pode ser atribuÃdo ao fato de os microrganismos sulfetogÃnicos e desnitrificantes terem preferido oxidar o etanol e nÃo os BTEX para a reduÃÃo dos aceptores, diminuindo assim as eficiÃncias de remoÃÃo de BTEX nessas condiÃÃes. / BTEX are monoaromatic hydrocarbons compounds which represent a high risk to the environment, mainly due to their toxic and carcinogenic characteristics. Among the methods usually applied to the removal of BTEX from contaminated waters, anaerobic treatment has drawn attention especially because of its low cost. Accordingly, anaerobic biodegradation of BTEX was assessed under methanogenic, denitrifying and sulfidogenic conditions. Additionally, an analytical method for detection of BTEX by gas chromatography using the technique of headspace was developed. Continuous-flow experiments were conducted using three anaerobic bioreactors in three subsequent complementary phases: 1) adaptation, with ethanol as the sole source of carbon and energy, 2) methanogenic, in presence of ethanol and BTEX, and 3) the same conditions as the previous phase but with two reactors supplemented with nitrate and sulfate acceptors, respectively, at a COD/acceptor ratio of approximately 11. Preliminarily, the specific methanogenic activity (SMA) of the microbial consortium was assessed using three different substrates (glucose, acetic acid and a mixture of volatile fatty acids), in which the volume of biogas produced and its composition in terms of methane and carbon dioxide were determined, respectively, by manometric method and gas chromatography. In the second phase of the continuous-flow experiment, the reactors were fed with a synthetic solution of BTEX (~ 5 mg/L of each compound) dissolved in ethanol and were operated at an HRT of 48 h at an average temperature of 27 ÂC. Concentrations of BTEX compounds were determined by the methodology developed and validated in this study, by which the BTEX were extracted by headspace (technique optimized by central composite rotational design) and analyzed by chromatography. The proposed analytical method for the determination of BTEX was very selective, precise, linear and presented low detection limit and quantification values, from 0.13 to 0.48 &#956;g/L and from 0.43 to 1.61 &#956;g/L, respectively. Glucose was the best substrate for the microbial consortium used, and a SMA value of 0.63 g COD/g SSVÂd was obtained. The reactors evaluated were quite stable during all phases of the experiment with high COD removals (90% on average). Regarding BTEX removal, in general, the lowest removal efficiencies were found for benzene (40-63%), regardless of the final electron acceptor used, indicating that the biodegradation of this compound is difficult under anaerobic conditions, whereas the highest efficiencies were observed for xylenes, reaching a 90% removal. These numbers already took into account the possible interference of adsorption and volatilization. It was also noted that there should be a synergy between the different compounds and this may exert a strong effect on the BTEX removal efficiencies. Comparing the three reactors studied, it was not observed a significant improvement in the removal efficiencies of the compounds in the presence of nitrate or sulfate, but a tendency of an increase in efficiency between the reactors was verified as follows: methanogenic reactor > denitrifying reactor > sulfidogenic reactor. This performance can be attributed to the fact that the denitrifying and sulfidogenic microorganisms have preferred to oxidize ethanol instead of BTEX to reduce the acceptors, thus decreasing BTEX removal efficiencies under these conditions.

Este trabalho de mestrado descreve a avaliação do emprego de radicais sulfato (SO42-.), obtidos a partir do oxidante persulfato de potássio (K2S2O8) , na degradação de soluções aquosas de fenol. A deterioração dos recursos hídricos tem assumido um caráter preocupante uma vez que as demandas deste bem estão se tornando cada vez maiores. Dentre os compostos responsáveis pela degradação da qualidade dos sistemas aquáticos, destacam-se os compostos orgânicos poluentes como os organoclorados, organofosforados, carbamatos, triazinas, hidrocarbonetos aromáticos polinucleares, fenólicos, etc. Dentre esta série de compostos poluentes, atenção especial tem sido dada ao fenol devido as grandes quantidades em que são gerados e pela diversidade tipos de atividades produtivas que o empregam. Assim, este trabalho avaliou a aplicação de radical SO4 2- do fenol Estudos utilizando ressonância paramagnética eletrônica (EPR) mostraram que o radical SO42- é a principal espécie radicalar obtida a partir da fotólise e termólise do oxidante S2O8-2. A presença de radiação UV contribuiu beneficamente para a degradação do composto orgânicos. Altas temperaturas como 40 0C e 70 <SÙP>0C também levaram a uma maior taxa na degradação do fenol devido a uma maior produção de espécies radicalares oxidantes. Além dos processos fotoassistidos e térmicos, investigou-se também processos de geração dos radicais a partir da ativação do oxidante em diferentes pH (3,0, 5,0, 7,0 e 9,0) e tambem na presença de metais de transição (Co2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+ e Cu2+). A processo não foi afetada pelo pH. Com relação a presença dos metais de transição na solução obteve-se um ganho na eficiência do processo principalmente com o emprego do Fe2+, caracterizando a reação como uma reação do tipo Fenton. De uma maneira geral a utilização de SO4 2- na degradação de fenol mostrou-se bastante promissora para uma aplicação deste processo no tratamento de efluentes contendo estes compostos. / This work describes the evaluation of radicals sulphate (SO42-), obtained from the oxidant potassium persulphate (K2S2O8), in the degradation of phenol aqueous solutions. The deterioration of the aquatic resources has been assumed a preoccupying situation, since a time its demands has been increased constantly. Amongst many compounds in the degradation of aquatic systems quality, special attention has been dispensed to organic compounds such as organochlorinated, organophosphorated, aromatic carbamates, triazines, polynuclear hydrocarbons, phenolic, etc. This work evaluated the application of SO42- radicals in the degradation of phenol. Studies using electron paramagnetic resonance (EPR) showed that SO4-2 is the main radical species obtained by the S2O8-2 oxidant photolysis and thermolysis. The presence of UV radiation contributed to improve phenol degradation due to the increase in oxidant radicals production. Higher temperatures (40 0C and 70 0C) have also led to an increment in the phenol degradation rate. Beyond the photoassisted and thermal processes, it was also investigated processes of radicals\' generation from the activation of the oxidant in different pH (3.0, 5.0, 7.0 and 9.0) and also in the presence of transition metals (Co2+, Mn2+ , Fe2+ , Fe3+ and Cu2+ ). The efficiency of the process was not affected by the pH. On the other hand, the presence of transition metals in the solution led to considerably better degradation rates, specially applying Fe2+, which could be characterized as a Fenton-like reaction. In a general way, the use of SO42- in the phenol degradation showed promising results for its future application in the treatment of effluent containing these composites.

Em face ao aumento do preço de energia e combustíveis fósseis o conceito de biorrefinaria vem sendo foco de atenção das indústrias de celulose e papel. Esse conceito visa a obtenção de co-produtos a partir de um processo industrial pré-estabelecido sendo necessários alguns ajustes e investimentos. A possibilidade de recuperação do metanol contido no licor negro traz ao setor de celulose e papel o conceito de biorrefinaria florestal. O metanol celulósico contido no licor negro de fábricas de celulose e papel é o principal composto orgânico volátil responsável por mais de 90 % das emissões nessas fábricas. De forma semelhante aos compostos reduzidos de enxofre a formação do metanol ocorre durante a polpação alcalina em digestores, mas seu potencial para recuperação é desconhecido. Por isso, este trabalho teve como finalidade quantificar o metanol presente nos licores negros industriais provenientes de processo de polpação kraft convencional. Os licores negros industriais foram cedidos por fábricas brasileiras de celulose e papel. Para a quantificação desse álcool um método analítico foi otimizado e validado. Além disso, realizou-se o estudo de formação do metanol em licor negro durante a polpação alcalina para verificação dos parâmetros que determinam a concentração desse álcool no licor. O método otimizado mostrouse adequado à análise de metanol em licor negro e com potencial para amostras de condensados. A quantidade de metanol determinada em licor negro industrial mostrou-se passível de recuperação e sua formação durante a polpação foi influenciada pela intensidade da deslignificação do processo. / Given the rising price of energy and fossil fuels the concept of bio-refinery has been the focus of attention from the pulp and paper industries. This concept aims to achieve by-products from a pre-established industrial process which requires adjustments and investments. The recoverability of methanol contained in black liquor brings to the pulp and paper business sector the concept of forest bio-refinery. The cellulosic methanol contained in black liquor from pulp and paper mills is the main volatile organic compound responsible for more than 90% of emissions in these processing plants. Similarly to reduced sulfur compounds, the formation of methanol occurs during alkaline pulping in digesters but its potential for recovery is unknown. Therefore, this work aimed at quantifying the methanol present in industrial black liquor from conventional kraft pulping process. The black liquors were provided by Brazilian pulp and paper mills. To quantify this alcohol, an analytical method was optimized and validated. Moreover, we carried out a study on formation of methanol in black liquor during the alkaline pulping to specify the parameters to determine the concentration of this alcohol in the black liquor. The optimized method was adequate for the analysis of methanol in black liquor and showed potential to evaluate samples of condensates. The amount of methanol in black liquor has shown to be able to be recovered and its formation during pulping was influenced by the intensity of the delignification process.

A gentamicina é um complexo antibiótico de largo espectro, produzido por actinomicetos do gênero Micromonospora e classificado entre os antibióticos aminoglicosídeos, utilizado no tratamento de infecções graves, devidas a microrganismos Gram-negativos. Alterações da sua atividade antimicrobiana, não demonstradas pelos ensaios químicos, podem ser avaliadas pelos ensaios microbiológicos. O objetivo deste trabalho foi comparar os delineamentos experimentais 5 x 1, 2 x 2 e 3 x 1, avaliando-se os parâmetros de validação de especificidade, linearidade, faixa ou intervalo, precisão e exatidão para cada delineamento experimental em diferentes níveis de concentração, apresentações e lotes. O plano de trabalho constituiu-se na realização de 81 ensaios (em 3 réplicas) de doseamento microbiológico de gentamicina. As concentrações das soluções empregadas foram preparadas numa faixa de 1,0 µg/mL a 5,0 µg/mL, diluídos em tampão fosfato 0,1 M pH 8,0. O meio utilizado foi o meio antibiótico no. 11, com Staphyloccocus epidermidis (ATCC 12228). Empregou-se 21 mL de meio como camada base e 4 mL de meio inoculado à 1% como camada superfície. As placas foram incubadas por 16-18 horas à 37 ± 1 °C. Os três delineamentos empregados apresentaram especificidade adequada para análise de creme dermatológico e solução injetável contendo sulfato de gentamicina. Também apresentaram exatidão e linearidade no intervalo avaliado. Os delineamentos não apresentaram diferença significativa quanto a precisão. Os resultados foram comparados através da determinação de índices de capacidade do sistema de medição. A análise estatística demonstrou que não há diferença significativa entre os resultados obtidos pelos delineamentos 5 x 1, 2 x 2 e 3 x 1, sendo equivalentes e intercambiáveis. / Gentamicin is a broad-spectrum antibiotic complex produced by actinomycetes belonging to Micromonospora genus and classified among aminoglycoside antibiotics, used in the treatment of serious infections derived from Gram-negative microorganisms. Alterations of their antimicrobial activity not shown in chemical assays can be evaluated through microbiological assays. The aim of this work was to compare 5 x 1, 2 x 2 and 3 x 1 experimental designs, evaluating validation parameters of specificity, linearity, range, precision, and accuracy for each experimental design in different levels of concentration, presentation, and lots. It consisted of 81 assays (in 3 replicas) of gentamicin microbiological dosage. The concentrations of the solutions used were employed in a range from 1.0 µg/ml to 5.0 µg/ml, diluted in phosphate buffer 0.1 M pH 8.0. Antibiotic medium number 11 was used, with Staphyloccocus epidermis (ATCC 12228)21ml of medium were used as base layer and 4 ml of medium inoculated at 1% were used as surface layer. The plates were incubated for 16-18 hours at 37 ± 1 ºC. The three designs employed showed adequate specificity for analysis of dermatological cream and injectable solution containing gentamicin sulphate. They also showed accuracy and linearity in the range evaluated, but not a significant difference concerning precision. The results were compared by means of the determination of the rates of measurement system capacity. The statistical analysis demonstrated that there is no significant difference among the results obtained.

A tecnologia anaeróbia tem sido utilizada com sucesso no tratamento de água residuária contendo compostos fenólicos. Recentes pesquisas incluem tais compostos entre aqueles que podem ser degradados através desse processo. O objetivo desse trabalho foi avaliar a degradação do fenol em diferentes condições nutricionais, com ênfase na redução do sulfato. Os experimentos foram realizados com meio de cultura específico para esses microrganismos anaeróbios. Foram realizados ensaios de degradação em reatores em batelada alimentados nas seguintes condições: (1) fenol e sulfato, a diferentes concentrações, com inóculo previamente enriquecido; (2) fenol, sulfato e co-substratos e; (3) fenol, sulfato e extrato de levedura. Todos os ensaios foram realizados em temperatura de 30 graus Celsius, sob agitação de 150 rpm. Foi avaliado o consumo de fenol e sulfato e, produção de metano, em função do tempo, para diferentes concentrações iniciais de fenol e sulfato. Nos ensaios com reatores alimentados com fenol (329,3 mg/l); fenol (307,3 mg/l) e sulfato (160 mg/l); fenol (322.3 mg/l), sulfato (160 mg/l) e lactato (478,16 mg/l); fenol (332,1 mg/l), sulfato (150 mg/l) e etanol (129,76 mg/l), a remoção foi de, respectivamente, 99,8%, 98,2%, 98,8% e 98,8%. Os reatores alimentados com fenol (239,7 mg/l) obtiveram 100% de eficiência na degradação em apenas 11 dias e, os reatores alimentados com fenol (234,3 mg/l) e sulfato (162,5 mg/l) e fenol (256,0 mg/l) e sulfato (500 mg/l) tiveram eficiências de degradação de, respectivamente, 98,8% e 99,3% com 17 dias de operação. Tais eficiências foram obtidas pelo acréscimo de extrato de levedura nos reatores, no início dos ensaios. A caracterização morfológica foi realizada através de microscopia óptica. A diversidade microbiana referente aos Domínios Bacteria e Archaea, além do grupo de bactérias redutoras de sulfato foi avaliada através da técnica de PCR DGGE, onde foram observadas alterações nas populações microbianas, em função das condições nutricionais. Para o Domínio Archaea não foram observadas diferenças nos ensaios realizados. Para o Domínio Bacteria e Grupo das BRS essas diferenças foram, mais facilmente, percebidas com relação ao inóculo e entre os diversos reatores. A alteração na diversidade microbiana pode ter sido decorrente da composição do meio que, nesse caso, foi específico para BRS e a composição do inóculo que continha parte previamente adaptada às BRS. Essas condições adequadas puderam propiciar surgimento e desenvolvimento de populações microbianas capazes de degradar fenol, utilizando sulfato. / The anaerobic technology has been successfully used to treat wastewater containing phenolic compounds. Recent research includes such compounds among those that can be degraded through this process. The goal of this project was to assess phenol degradation in different nutritional conditions, focusing on sulfate reduction. The essays were carried out in a specific culture mean for these kinds of anaerobic microorganisms. Degradation essays were carried out in a batch reactor fed in the following ways: (1) phenol and sulfate, in different concentrations, with previously enriched inoculum; (2) phenol, sulfate and co-substrates and; (3) phenol, sulfate and yeast extract. All the essays were carried out at 30 Celsius degrees, under 150 rpm agitation. The consumption of phenol and sulfate and, methane production, in function of time, for different initial concentrations of phenol and sulfate was assessed. In the essays the reactors were fed with phenol (329.3 mg/l); phenol (307.3 mg/l) and sulfate (160 mg/l); phenol (322.3 mg/l), sulfate (160 mg/l) and lactate (478.16 mg/l); phenol (332.1 mg/l), sulfate (150 mg/l) and ethanol (129.76 mg/l), the removal was of, respectively, 99.8%, 98.2%, 98.8% and 98.8%. The reactors fed with phenol (239.7 mg/l) obtained 100% degradation efficiency in only 11 days. The reactors fed with phenol (234.3 mg/l) and sulfate (162.5 mg/l) and phenol (256.0 mg/l) and sulfate (500 mg/l) obtained degradation efficiency of 98.8% and 99.3%, respectively, in only 17 days of operation. Such efficiencies were obtained by the increase of yeast extract in the reactors, in the beginning of the essays. The morphological characterization was carried out by optical microscopy. The microbial diversity regarding the Bacteria and Archaea Domain, besides the sulfate reducing bacteria group was assessed through the PCR DGGE technique, where alterations were seen in the microbial population, due to nutritional conditions. For the Archaea Domain, no differences were seen in all the essays. For the Bacteria Domain and the SRB Group these differences were easily seen, noticed by the inoculum and the diverse reactors. The alteration in the microbial diversity might have occurred due to culture mean composition that, in this case, was specific for SRB and also due to inoculum composition that contained a part previously adapted to SRB. These adequate conditions could promote appearance and development of microbial population capable of degrading phenol, using sulfate.

Este trabalho apresenta e discute os resultados obtidos na operação de um reator anaeróbico com manta de lodo (UASB) de 10,5 L, alimentado continuamente com substrato sintético (DQO = 2000 mg/L) e submetido ao aumento progressivo da concentração de sulfato (de 25 a 10000 mg \'SO IND.4\'POT.2-\'/L). A vazão de 16 L/dia, corresponde ao tempo de detenção hidráulico (e) de 15,6 h foi mantida constante durante os 10 meses do experimento. O monitoramento da operação do reator incluiu a determinação dos principais parâmetros do processo, visando detectar a inibição da metanogênese pelas bactérias redutoras de sulfato (BRS) que competem, com as metanogênicas, pelos mesmos substratos. Constatou-se estimulação do processo até a concentração de 400 mg \'SO IND.4\'POT.2-\'/L, a partir da qual ocorreram sequencias de quedas de eficiência seguidas de recuperação do reator, mantendo sempre a eficiência média de remoção de DQO acima de 80%. Embora a atividade metanogênica tenha sido parcialmente afetada, os balanços de \'SO IND.4\'POT.2-\' mostraram que a redução do sulfato não foi o principal responsável pela inibição ocorrida. / This thesis presents and discuss the results obtained during the operation of a 10.5 L upflow sludge blanket reactor, continuously fed with synthetic substrate (COD = 2,000 mg/L), which was subjected to step-increase of sulfate concentrations ranging from 25 to 10,000 mg \'SO IND.4\'POT.2-\'/L. The flow-rate of 16 L/d corresponding to a hydraulic detention of 15.6 h, was kept constant throughout the 10 months of experimentation. Operation monitoring included the determination of the main process parameters, aiming to detected the inhibition of lhe methanogenesis by the sulfate reducing bacteria (SRB) which autocompete the methanogens in the presence of common substrates. Stimulation effects were obseved up to the sulfate concentration of the 400 mg.\'SO IND.4\'POT.2-\'/L. Further on, sequences of falls of efficiency followed by restoration of the reactor performance defined the behavior pattern of the reactor, which maintained an average COD removal efficiency higher than 80%. Although the methanogenic activity has been parcially affected, \'SO IND.4\'POT2-\' balances showed that the sulfate reduction activity was not the main process responsible for such inhibition.

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