A number of methods to isolate and quantify protein in Pinot noir wines were evaluated. The combination of precipitation by acetone containing 10% w/v trichloroacetic acid followed by quantification with the Bradford assay, reported in yeast invertase equivalents yielded the most accurate results when compared to micro-Kjeldahl analysis. The technique was validated by dialysis and proteolysis experiments and was used to assay protein in 57 Pinot noir wines. These wines were found to contain protein concentrations ranging from 49 to 102 mg/L. The mannan and tannin content of the wines was also measured, but no correlation between protein content and concentrations of these components was found. The presence of protein in red wines greater than 30 years old at concentrations typically found in white wines contradicts the notion that interactions with tannin severely reduce protein levels. / Graduation date: 2011

Feeding of lespedeza to sheep and goats, besides supplying protein, could be a possible alternative remedial control measure against gastro-intestinal parasites in sheep and goats. However, the feeding behaviour of individual animals and their feed intake are likely to influence t its effect on the parasites. This study was conducted to determine the different feeding behaviour of sheep and goats on Sericea lespedeza and its effect on faecal egg count. The first part dealt with behaviour of animals feeding on lespedeza or leucaena within the rangeland while for parasitic response they were fed on lespedeza or veld hay. During feeding behavior, three sheep and three goats averaged 2- 3 years of age were observed for 30 days during the months of March and April 2006. Activities such as browsing, grazing and idling were recorded after every two minutes for every animal while following animals at a distance of five meters. Feed intake was determined by recording the number of bites made by each animal for a period of ten minutes and by estimating the weight of forage eaten. More (P<0.001) browsing time was observed on goats at both lespedeza and leucaena plot than on sheep, with goats consistently spending longer time browsing than sheep on both lespedeza and leucaena than sheep between 7.00 and 14.00h. More of the browsing time of goats was spent on leucaena than on lespedeza. The longest time of grazing by animals was on the lespedeza plot than on leucaena plot, with sheep grazing for a longer (P<0.001) time than goats. The biggest difference in grazing time for sheep at the lespedeza and leucaena occurred during morning hours. Animal type and interaction of feed animal type significantly affected idling time with goats Idling for a longer (P<0.001) time than sheep at both the lespedeza and leucaena plots. Feeding rate (bite/min) for both sheep and goats were similar on both lespedeza and leucaena plots. Intake rates were higher (P<0.01) for both sheep and goats on leucaena than on lespedeza, with sheep having higher (P<0.01) intake rates than goats on both plots. Animals had the fastest bite rate and intake rate during midday (12.00h) and lowest rates at 14.00h. The highest intake rate occurred on leucaena in the morning and afternoon, but lower than lespedeza during midday. For parasites response twelve sheep and twelve goats aged between 3 and 4 years were used in a study that lasted 60 days. Animals were naturally infested by gastro-intestinal parasites. Egg count was done according to McMaster egg count technique (Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, 1977) by magnifying parasitic eggs from faecal samples dissolved in saturated sodium chloride. During feacal egg count, the effect of animal on feed intake was highly significant (P<0.001) with sheep consuming more of each kind of feed (lespedeza or hay) than goats. Live weight of animals decreased during the early period of feeding, beyond which it remained stable. Egg count varied significantly (P = 0.015) among periods of sampling, a general trend indicating a decrease from day 0 to day 46 beyond which egg count tended to increase. When regression analysis was done to determine the effect of the previous week’s intake, it was observed that increased intake during the previous week was associated with depression in egg count, the effect attaining significance (P<0.05) for both sheep and goats on hay and for sheep on lespedeza. The results of this study are rather inconclusive about the effect of supplementing small ruminants with Sericea lespedeza hay on gastro-intestinal parasites, owing to variation associated with intake of lespedeza and hay, thus warranting further investigation. / Thesis (M.Sc.)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2008.

Lors de la dégustation d'un vin, les tannins sont responsables de deux propriétés gustatives, l'amertume et l'astringence, respectivement dues à des associations avec les protéines salivaires et les récepteurs au goût amer. Néanmoins, leurs intensités perçues en bouche vont dépendre de multiples facteurs, notamment la présence de molécules externes aux complexes tannin-protéine tel que les lipides, qu'ils soient situés au niveau des membranes buccales ou issus de l'alimentation. L'objectif de cette thèse a ainsi été d'examiner l'impact des lipides sur ces sensations organoleptiques. Pour ce faire, cette étude, réalisée principalement par RMN, s'est intéressée aux interactions tannin-lipide sur des modèles de membranes buccales et d'émulsions de gouttelettes lipidiques. Nous avons pu alors étudier l'interaction tannin-lipide en termes de localisation, d'affinité et de dynamique. Nos résultats montrent dans un premier temps une localisation du tannin à l'interface de tous les modèles utilisés. En outre, l'insertion de tannins au niveau des vésicules multilamellaires, modèle utilisé pour mimer les membranes buccales, entraîne une fluidification de ce système lipidique. Il a été montré que cet effet fluidifiant dépend de la structure du tannin, de la présence d'éthanol et de la teneur en cholestérol du système lipidique. Enfin, un protocole permettant d'obtenir les constantes d'associations tannin-lipide par RMN a été établi. Ces dernières se sont révélées du même ordre de grandeur que celles relatives aux interactions tannin-protéine salivaire. Ces résultats montrent que les lipides auraient une influence d'une part sur l'astringence via une compétition entre les interactions tannin-lipide et les interactions tannin-protéines salivaires et d'autre part sur l'amertume en perturbant la dynamique de la membrane, ce qui pourrait induire une perturbation des récepteurs gustatifs.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A coagulação, um processo importante no tratamento convencional de efluentes, promove a retirada de partículas leves demais para sedimentarem por ação da gravidade (coloides). A sedimentação destas partículas torna-se possível com a adição de agentes coagulantes, geralmente sais metálicos. Entretanto, o grande inconveniente no uso destes sais são os resíduos metálicos que permanecem no lodo, e que podem contaminar o solo. Agentes coagulantes à base de polieletrólitos orgânicos têm se mostrado interessantes pela sua capacidade de retirar matéria orgânica de efluentes. Este trabalho objetivou testar a eficiência de dois polieletrólitos naturais, quitosana e Tanfloc®, como coagulantes, para redução de DQO, turbidez e cor aparente de efluente advindo de um abatedouro e frigorífico de suínos, e de compará-la com a eficiência do cloreto férrico. A sequência de ensaios, conduzidos em Jar Test, foi realizada segundo planejamento experimental pré-definido para cada um dos coagulantes, com planejamento fracionado seguido de DCCR. A quitosana promoveu aumento considerável da DQO, ao invés de sua redução, mostrando-se ineficaz na redução desta resposta. Entretanto, como auxiliar de coagulação a quitosana favoreceu a formação de flocos maiores. O Tanfloc® proporcionou formação de flocos grandes em pH básico (7,75) e flocos pequenos em pH ácido (5,25). Em condição ótima e em pH básico, ainda para o Tanfloc®, a redução máxima foi de 86% para turbidez e 34% para cor aparente. Em pH ácido, a melhor redução foi de 96% para turbidez e 78% para cor aparente. A redução conseguida para DQO foi de cerca de 50%, independentemente do pH aplicado. Estes resultados foram satisfatórios e condizentes com o esperado para o coagulante Tanfloc®. Quanto ao cloreto férrico, este apresentou, de forma geral, um desempenho inferior ao Tanfloc®. Os resultados mostram que o Tanfloc® foi eficaz no papel de coagulante primário, substituindo, com vantagens, o cloreto férrico no tratamento de coagulação, floculação e sedimentação do efluente de estudo. / Coagulation, an important process in the conventional treatment of effluents, promotes the removal of particles too light to sediment by gravity action (colloids). The settling of these particles becomes possible with the addition of coagulating agents, generally metal salts. However, the major drawback in the use of such salts are metallic residues remaining in the sludge, which can contaminate soil. Coagulant agents based on organic polyelectrolytes have been interesting for their ability to remove organic matter from effluents. This study aimed to test the efficiency of two natural polyelectrolytes, chitosan and Tanfloc®, As coagulants, for the reduction of COD, turbidity and apparent colour of effluent coming from a pig slaughterhouse, and to compare it with the efficiency of ferric chloride. The sequence of tests, conducted in Jar Test, was performed according to a predefined experimental design for each of the coagulants, with fractional planning followed by DCCR. Chitosan promoted a considerable increase in COD, rather than its reduction, proving ineffective in reducing this response. However, as a coagulation aid, chitosan favored the formation of larger flakes. Tanfloc® provided formation of large flakes at basic pH (7.75) and small flakes at acid pH (5.25). In optimum condition and at basic pH, a maximum reduction of 86% for turbidity and 34% for apparent colour was obtained. At acid pH, the reduction achieved for the responses was 96% for turbidity and 78% for apparent colour. The COD reduction was about 50% regardless of the pH. These results were satisfactory and consistent with that expected for the coagulant. Regarding ferric chloride, it generally presented a lower performance than Tanfloc®. The results showed that Tanfloc® performed very well the role of primary coagulant, favorably replacing ferric chloride in the treatment of coagulation, flocculation and sedimentation of the study effluent.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the recent years, the concern about wines with better sensory characteristics and biological properties has motivated many studies on the phenolic compounds. The knowledge of ripening process of these substances is related to the necessity to produce high quality wines. In this study, red grape varieties VitisviniferaMalbec, Shiraz and Tannat were evaluated in relation to their phenolic ripeness. In the first two varieties, three harvest dates of a same vineyard were evaluated. In Tannat variety, one harvest date for three different vineyards was compared. All vineyards are situated in Rio Grande do Sul, Brazil, and they were studied in the crops of 2009/2010 and 2010/2011. The grape berries were evaluated in relation to the rate of skins, seeds, and pulps; and in relation to the industrial (pH, Brix and total acidity) and phenolic ripeness. For this last evaluation, 125 berries were crushed and macerated at pH 1.0 and pH 3.2 for 4 hours. Then, the following parameters were evaluated: extractability of anthocyanins (EA%), tannins in the skins (dpell%), tannins in the seeds (Mp%), total polyphenolic index (TPI 280), total anthocyanins (ApH1,0) and extractable anthocyanins (ApH3,2). Malbec and Shiraz varieties were micro-vinified by traditional method of red vinification, then the final wine was evaluated for its physic-chemical properties (pH and total acidity) and the content of phenolic compounds (IPT, total polyphenols, tannins, and anthocyanins). The analyses were performed in triplicate and statistically evaluated by the Tukey test at 5% of probability, by Principal Component Analysis (PCA) and by linear correlation. For Malbec variety, the outcomes showed a bigger industrial and phenolic ripeness (more Brix, less Total Acidity, more IPT, more content of anthocyanins and low values of Mp% and dpell%) to the 2010/2011 crop and later harvests. The Shiraz variety showed higher levels of total anthocyanins, extractable anthocyanins, and IPT in the second harvest date. The phenolic ripeness in the second crop was also higher for this variety, which had a higher extractability of anthocyanins (less EA%) and a great ripeness of tannins from the seeds and skins (lower Mp% and higher dpell%, respectively). For Tannat variety, the sample of Itaqui (warmer region) showed a higher content of anthocyanins and IPT in the first crop, which is similar to the sample of Dom Pedrito (less warmer region than Itaqui) in the following crop. In PCA, the samples were amounted by the influence of crop and the harvest date. The wine of both varieties presented higher levels of total phenolic, anthocyanins, and IPT in the vinification of later harvest and the crop of 2010/2011. The total polyphenol content, IPT 280, and the content of anthocyanins in wines were highly correlated with the rate of the industrial ripeness of the grape, content of extractable anthocyanins (ApH 3.2), tannin content in skins (Mp%). It is possible to conclude that later harvest can provide a grape with a higher phenolic ripeness. However, this ripeness is closely related and dependent on appropriate weather conditions of harvest. / Nos últimos anos, a preocupação por vinhos com melhores características sensoriais e propriedades biológicas tem motivado inúmeros estudos sobre os compostos fenólicos. O conhecimento sobre o processo de maturação dessas substâncias vem ao encontro da necessidade de se produzir um vinho de maior qualidade. Neste estudo, as variedades tintas Vitis vinifera Malbec, Shiraz e Tannat foram avaliadas quanto à sua maturação fenólica. Para as duas primeiras variedades, avaliaram-se três datas de colheita de um mesmo vinhedo. Para a variedade Tannat, comparou-se uma data de colheita de três vinhedos distintos. Todos os vinhedos localizam-se no Estado do Rio Grande do Sul e foram estudados nas safras de 2009-2010 e 2010-2011. As bagas de uva foram avaliadas quanto à proporção de cascas, sementes e polpa, quanto à maturação industrial (pH, Brix e Acidez Total) e quanto à maturação fenólica. Para esta última avaliação, 125 bagas foram triturados e macerados em pH 1,0 e pH 3,2 por 4 horas; após, avaliou-se os seguintes parâmetros: extratibilidade de antocianinas (EA%), taninos nas cascas (dpell%), taninos nas sementes (Mp%), Índice Polifenólico Total (IPT 280), antocianinas totais (ApH1,0) e antocianinas extraíveis (ApH3,2). As variedades Malbec e Shiraz foram microvinificadas pelo método tradicional de vinificação em tinto, e o vinho final foi avaliado quanto às propriedades físico-químicas (pH e Acidez Total) e ao teor de compostos fenólicos (IPT280, Polifenóis Totais, Taninos e Antocianinas). As análises foram realizadas em triplicata e estatisticamente avaliadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, por Análise de Componente Principal (PCA) e por correlação linear. Para a variedade Malbec, os resultados evidenciaram maior maturação industrial e fenólica (maior Brix, menor Acidez Total, maior IPT280, maior teor de antocianinas e dpell%e baixos valores de Mp%) para a safra de 2010-2011 e para as colheitas mais tardias. A variedade Shiraz demonstrou maiores teores de antocianinas totais, antocianinas extraíveis e IPT na segunda data de colheita. A maturação fenólica na segunda safra também foi superior para esta variedade, observando-se maior extratibilidade de antocianinas (menor EA%) e maior maturação dos taninos das sementes e das cascas (menor Mp% e maior dpell%, respectivamente). Para a variedade Tannat, a amostra de Itaqui (região de clima mais quente) apresentou maior teor de antocianinas e IPT280 na primeira safra, equiparando-se à amostra de Dom Pedrito (região de clima menos quente que Itaqui) na safra seguinte. Na PCA, as amostras foram agrupadas pela influência da safra e data de colheita. Os vinhos de ambas as variedades apresentaram maiores teores de compostos fenólicos totais, antocianinas e IPT280 nas vinificações de colheitas mais tardias e na safra de 2010-2011. O conteúdo de polifenóis totais, IPT 280 e o conteúdo de antocianinas nos vinhos foram altamente correlacionados com os índices de maturação industrial da uva, teor de antocianinas extraíveis (ApH 3,2), teor de taninos nas cascas (dpell%) e teor de taninos nas sementes (Mp%). Conclui-se que colheitas mais tardias podem proporcionar uma uva de maior maturação fenólica. Porém, esta maturação está intimamente relacionada e dependente de adequadas condições climáticas da safra.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5488.pdf: 6839633 bytes, checksum: 645edb29626f001ccadeaa66eff32347 (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 / Universidade Federal de Sao Carlos / The study of the phytotoxic potential of species of the Cerrado has been of great interest to researchers seeking in nature sources of substances with properties similar to those of synthetic herbicides. Serjania lethalis A. St- Hil. is a liana found in the cerrado. This is a species with known properties and rich in compounds such as saponins and catechins, with great interest to the pharmaceutical industry. This research aimed to verify the phytotoxic potential of young and mature leaves aqueous extracts of S. lethalis primarily on germination and seedling growth of grass (Panicum maximum Jacq.), which were added aqueous extracts of young and mature leaves on seeds and seedlings of guinea grass in concentrations of 10, 7.5, 5.0 and 2.5%. After this, we evaluated their effect on germination and growth variables. The results indicate that the aqueous extracts interfere with seed germination and seedling growth, but the maturation of leaves did not produce very different results for most of the variables analyzed. Fractions of aqueous and ethanolic extracts were tested on the growth of wheat coleoptile (Triticum aestivum L).In this bioassay, fractions from ethanol and aqueous extracts, obtained by column chromatography, were tested at three different concentrations (0.8, 0.4 and 0.2 mg.mL-1). It has been found that certain fractions were presented as phytotoxic, because they inhibited the growth of coleoptiles. Later, these fractions were tested about the growth of seedlings of sesame (Sesamum indicum L.), at the same concentrations, and the results showed that roots and aerial parts of seedlings had his grow the reduced. Thus, it was decided to verify such changes at the cellular level. Then the same fractions were tested about the growth of cells of metaxylem sesame (Sesamum indicum). Results showed significant reductions in the length of the cells compared to control treatment. The active fractions were fractionated by medium pressure liquid chromatography in order to isolate substances with potential phytotoxicity. Analysis of the active fractions led to the identification of three dimeric procyanidins and polymeric procyanidins (condensed tannins), and a procyanidin unregistered in the literature. It should be noted that the active substances identified were found in young leaves. To identify the substances it was used a Mass Spectrometer and a Nuclear Magnetic Resonance equipment. It was also performed an extraction of saponins from the leaves, roots and stems of S.lethalis. Therefore, it was used methanol and water, and then it was performed a pre-purification, using the technique of Solid Phase Extraction, where eluents methanol and water were used in different proportions. The fractions obtained were analyzed through a Mass Spectrometer. It was tested the phytotoxic potential of extracted saponins, throught a bioassay of coleoptile wheat growth at concentrations 0.8, 0.4 and 0.2 mg. mL-1. It was found that saponins inhibited the growth of coleoptiles, proving its phytotoxic property. This work proved the phytotoxicity of the species S. lethalis. It was also possible to identify a procyanidin present in the ethanol extract of young leaves, with no record in the literature. / O estudo do potencial fitotóxico de espécies do cerrado tem sido de grande interesse para pesquisadores que buscam na natureza fontes de substâncias com propriedades semelhantes às de herbicidas sintéticos. Serjania lethalis A. St- Hil. é uma liana encontrada no cerrado. Trata-se de uma espécie com conhecidas propriedades fitoterápicas e rica em compostos como saponinas, taninos e catequinas, de grande interesse para indústria farmacêutica. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar e comprovar o potencial fitotóxico de folhas jovens e maduras de S. lethalis, primeiramente sobre a germinação e crescimento de plântulas de capim- colonião (Panicum maximum Jacq.), onde foram adicionados extratos aquosos de folhas jovens e maduras sobre sementes e plântulas de capim-colonião nas concentrações 10; 7,5; 5,0 e 2,5%. Posteriormente foi verificado seu efeito sobre as variáveis de germinação e crescimento. Os resultados indicam que os extratos aquosos de folhas interferem na germinação de sementes e no crescimento das plântulas, porém a fase de maturação das folhas não produziu resultados muito distintos para a maioria das variáveis analisadas. Frações de extratos aquosos e etanólicos foram testadas sobre o crescimento de coleóptilos de trigo (Triticum aestivum L). Estas foram obtidas por meio de cromatografia de coluna, foram testadas em três diferentes concentrações (0,8; 0,4 e 0,2 mg.mL-1). Verificou-se que as frações Fje2, Fje3, Fje5 e Fme1 inibiram o crescimento dos coleóptilos. As mesmas frações foram testadas sobre o crescimento de plântulas de gergelim (Sesamum indicum) e os resultados apontaram redução do crescimento das raízes e da parte aérea das plântulas. Assim, foi decidido verificar se esta redução ocorria a partir de alterações a nível celular. Então as mesmas frações foram testadas sobre o crescimento de células do metaxilema de gergelim (Sesamum indicum). Os resultados mostraram reduções significativas do comprimento das células em relação ao tratamento controle. As frações ativas foram fracionadas por meio de cromatografia líquida de média pressão a fim de isolar as substâncias com potencial fitotóxico. Análises das frações ativas levaram à identificação de três procianidinas diméricas e também procianidinas poliméricas (taninos condensados), sendo uma procianidina sem registro na literatura. Ressalta-se que as substâncias ativas identificadas foram encontradas nas folhas jovens. Para identificação das substâncias foi utilizado um Espectrômetro de Massas e um equipamento de Ressonância Magnética Nuclear. Também foram feitas extrações de saponinas a partir das folhas, raízes e caules de S.lethalis. Para tanto, utilizou-se metanol e água, e em seguida foi feita uma prépurificação, utilizando-se a técnica de Extração em Fase Sólida, onde foram utilizados os eluentes metanol e água em diferentes proporções. As frações obtidas foram analisadas por meio de um Espectrômetro de Massas. Foi testado o potencial fitotóxico destas frações através de um bioensaio de crescimento de coleóptilos de trigo nas concentrações de 0,8; 0,4 e 0,2 mg. mL-1. Verificou-se que as frações contendo saponinas inibiram o crescimento dos coleóptilos, comprovando sua propriedade fitotóxica. Este trabalho comprovou a existência de substâncias fitotóxicas em folhas, raízes e caules de S. lethalis. Também foi possível identificar uma procianidina presente no extrato etanólico de folhas jovens, sem registro na literatura.

A maioria das bactérias não cresce como células individuais, mas em comunidades estruturadas como organismos pseudomulticelulares, ou biofilmes, estando presentes em praticamente todos os ecossistemas naturais e patogênicos. A adesão bacteriana à superfície e subsequente formação de biofilme promove mudanças metabólicas, fenotípicas e genotípicas que faz com que a sua erradicação seja extremamente difícil. Desta maneira, microrganismos que apresentam susceptibilidade a determinados antimicrobianos em testes laboratoriais convencionais, são na verdade altamente resistentes aos mesmos quando na forma de biofilmes. Bactérias na forma de biofilmes estão associadas com aproximadamente 80% das infecções médicas, ganhando destaque naquelas relacionadas a implantes médicos. Com o aumento da expectativa de vida humana, maior é a necessidade de substituição e reparo de funções biológicas e, portanto é estimado um aumento no número de pessoas hospitalizadas e que irão receber implantes biomédicos. Esses materiais, independente do seu nível de sofisticação, estão suscetíveis ao risco de colonização microbiana e infecção. O presente trabalho, conduzido de forma multidisclinar, utilizou microrganismos patogênicos e superfícies modelo, para demonstrar provas de conceito com relação a duas estratégias para o combate da formação de biofilmes de bactérias: (i) a busca por fitocompostos com atividade antiformação de biofilmes, guiado por relatos etnofarmacológicos, e o posterior recobrimento de superfície polimérica com estes compostos e, (ii) a modificação de propriedades de superfícies, através da técnica de plasma iônico, para a obtenção de superfícies antiadesivas. Assim, 45 extratos aquosos foram obtidos de 24 plantas utilizadas na medicina tradicional do bioma Caatinga. O rastreamento de atividade antibiofime e antibacteriana (nas concentrações de 0,4 e 4,0 mg/mL) evidenciou o alto potencial antibiofilme de extratos contra Staphylococcus epidermidis ATCC 35984 e indicou três plantas com atividade antimicrobiana para Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. Subsequentemente, o estudo foi focado na purificação dos compostos bioativos de quatro plantas: Pityrocarpa moniliformis, ativa contra S. epidermidis e, Anadenanthera colubrina, Commiphora leptophloeos e Myracrodruon urundeuva, ativas contra P. aeruginosa. O fracionamento bioguiado e a caracterização química das frações por MALDI MS MS demonstraram que os compostos ativos nos quatros casos pertencem à classe dos taninos. Estruturas complexas de proantocianidinas (composta principalmente por profisetinidina para A. colubrina e por prorobinetinidina para C. leptophloeos), e de taninos hidrolisáveis (constituído por unidades de ácido gálico em M. urundeuva) foram identificadas. Estes taninos inibiram a formação de biofilme de P. aeruginosa através da ação bacteriostática, causando danos de membrana e excesso na proliferação de vacúolos bacterianos, embora a membrana de eritrócitos tenha sido preservada. Com relação à P. moniliformis, proantocianidinas ricas em prodelfinidina (0.125 mg/mL) foram os compostos responsáveis pela completa inibição da formação de biofilme de S. epidermidis, sem afetar a viabilidade do microrganismo. Como demonstrado por diversas técnicas, os resultados indicam que tanto a superfície bacteriana (S. epidermidis) quanto a superfície dos materiais testados (vidro e poliestireno) são espontaneamente recobertos pelas proantocianidinas, tornando-as superfícies hidrofílicas. Através da técnica de “spin coating”, a superfície polimérica foi recoberta com estas proantocianidinas, convertendo-se em uma superfície fortemente hidrofílica. A habilidade de prevenir a adesão de S. epidermidis foi mantida e o material se mostrou compatível com as células epiteliais de mamíferos, indicando o grande potencial destes produtos naturais como agentes funcionais de recobrimento de superfícies. No outro enfoque deste estudo, a modificação de propriedades de superfícies via descarga de plasma dos gases N2/H2 produziu, de maneira rápida e bastante efetiva, superfícies de poliestireno capazes de impedir a adesão de bactérias altamente resistentes aos antimicrobianos. Através de espectroscopia de raio X, verificou-se que uma concentração de nitrogênio de 8,8% e a componente polar da energia de superfície superior a 15 mJ/m2, são necessários para reduzir a adesão de bactérias que apresentam superfície hidrofílica (como enterobactérias produtoras de carbapenemase e MRSA), enquanto que cepas hidrofóbicas (exemplificadas pelo S. epidermidis) mantiveram a capacidade de aderir e formar biofilmes. As interações respulsivas explicam os efeitos antiadesivos obtidos, tanto no recobrimento de superfícies por proantocianidinas quanto no tratamento por plasma iônico. / Most bacteria do not grow as individual cells, but in communities structured as pseudomulticelulares organisms, or biofilms, being present in virtually all natural ecosystems and pathogens. The bacterial adhesion to surfaces and subsequent biofilm formation promotes metabolic, phenotypic and genotypic changes, which makes their eradication extremely difficult. Thereby, microorganisms that exhibit susceptibility to antimicrobials during conventional laboratory tests are in fact highly resistant to them when in the form of biofilms. Bacteria living as biofilms are associated with approximately 80% of all medical infections, mainly those related to indewelling devices. With increasing life expectancy, greater is the need for replacement and repair biological functions and, therefore, it is estimated an increasing number of hospitalized people and who will receive biomedical implants. However, regardless of the level of material sophistication, all of them are susceptible to the risk of microbial colonization and infection. This study, conducted in a multidisclinar way, employed pathogenic microorganisms and surface models to demonstrate proofs of concept regarding two strategies to combat bacterial biofilm formation: (i) the search for phytocompounds having antibiofilm formation activity, guided by ethnopharmacological reports, and further the polymer surface coating with these compounds, and (ii) the modification of surface properties, by the ionic plasma discharge technique to obtain anti-adhesive surfaces. Thus, 45 aqueous extracts were obtained from 24 plants used in the tradicinal medicine of the Caatinga biome. The screening of antibiofim and antibacterial activities (at concentrations 0.4 and 4.0 mg/mL) showed the high antibiofilm potential of the extracts against Staphylococcus epidermidis ATCC 35984 and indicated three plants with antimicrobial activity against Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. Subsequently, the study was focused on the purification of bioactive compounds from four plants: Pityrocarpa moniliformis, active against S. epidermidis and, Anadenanthera colubrina, Commiphora leptophloeos and Myracrodruon urundeuva, active against P. aeruginosa. The bioguided fractionation and the chemical characterization of the fractions by MALDI MS MS showed that the active compounds in the four cases belong to the class of tannins. Complex structures of proanthocyanidins (mainly composed profisetinidin for A. colubrina and prorobinetinidin for C. leptophloeos), and hydrolysable tannins (consisting of gallic acid units in M. urundeuva) were identified. These tannins inhibited biofilm formation of P. aeruginosa through bacteriostatic action, causing membrane damage and excess on the proliferation of bacterial vacuoles while the erythrocyte membrane was preserved. With respect to P. moniliformis, proanthocyanidins riched in prodelphinidin (0.125 mg/mL) were the compounds responsible for the complete inhibition of S. epidermidis biofilm formation, without affecting the viability of the microorganism. As demonstrated by various techniques, the results indicated that both surfaces, of the bacterium (S. epidermidis) and of the tested materials (glass and polystyrene), were spontaneously covered by proanthocyanidins, becoming hydrophilic surfaces. Using spin coating technique, the surface was coated with these proanthocyanidins, making the surface highly hydrophilic. The ability to prevent adherence of S. epidermidis was maintained and the material proved to be compatible with mammalian epithelial cells, indicating the potential usefulness of these natural products as functional agents for coating surfaces. In another approach of this study, the modification of surface properties via plasma discharge using N2/H2 gases mixtures produced, by a quickly and effectively way, polystyrene surfaces able to prevent the adhesion of bacteria highly resistant to antibiotics. Through X-ray spectroscopy, it was found that a nitrogen concentration of 8.8% and the polar component of surface energy greater than 15 mJ/m2 are needed to reduced adhesion by bacteria exhibiting hydrophilic surface (such as Enterobacteriaceae carbapenemase-producing and the MRSA), while hydrophobic strains (exemplified by S. epidermidis) had the capacity to adhere and to form biofilms. The respulsive interactions could explain the anti-adhesive effects obtained in the coating of surfaces by proanthocyanidins as well as in the ionic plasma treatments.

Submitted by Rebeka Godeiro (rebeka_carvalho@hotmail.com) on 2018-05-09T13:48:23Z No. of bitstreams: 1 IARA TAMIRES RODRIGUES CAVALCANTE - DISSERTAÇÃO ZOOTECNIA 2018.pdf: 714140 bytes, checksum: d4e13d626674f4ce631a5f2b8a75fcd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-09T13:48:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IARA TAMIRES RODRIGUES CAVALCANTE - DISSERTAÇÃO ZOOTECNIA 2018.pdf: 714140 bytes, checksum: d4e13d626674f4ce631a5f2b8a75fcd5 (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Capes / Objetivou-se calcular o balanço hídrico em ovinos alimentados com rações adicionadas de feno de jurema preta, leguminosa tanífera do semiárido. Foram utilizados 12 ovinos com 120 dias e peso inicial de 26,75 kg ±2,29 em gaiolas metabólicas por 21 dias, sendo cinco de coleta. As dietas experimentais continham 0, 12,5, 25 e 37,5% de feno de jurema preta. Foram mensuradas e coletadas amostras de fezes, urina, sobras, ração, água fornecida e evaporada. Foi calculado o balanço hídrico das dietas e determinados os taninos das rações. O delineamento foi inteiramente casualizado com quatro tratamentos e três repetições. Foi observado que a inclusão de feno de jurema preta não afetou o balanço hídrico, embora tenham apresentado efeito quadrático como ingestão de água do alimento e na água metabólica. A água livre, a excretada nas fezes, urina, água retida e a absorvida não foram influenciadas pela adição. Já a água do alimento (kg e g/kg0,75) quando correlacionada com fenóis totais (FT), taninos totais (TT) e taninos condensados (TC) apresentou comportamento quadrático (p<0,05). As demais variáveis não foram afetadas pelos teores de FT, TT e TC. O feno de jurema preta pode ser adicionado a ração de ovinos sem alterar o balanço hídrico. / The objective of this study was to calculate the water balance in sheep fed diets fed with black jurema hay, a semi-arid tannic legume. Twelve sheep with 120 days and initial weight of 26.75 kg ± 2.29 in metabolic cages were used for 21 days, five of which were collected. Experimental diets contained 0, 12.5, 25 and 37.5% black jurema hay. Samples of faeces, urine, leftovers, ration, water supplied and evaporated were measured and collected. The water balance of the diets was calculated and the tannins of the rations were determined. The design was completely randomized with four treatments and three replicates. It was observed that the inclusion of black jurema hay did not affect the water balance, although they showed a quadratic effect as food water intake and metabolic water. The free water, excreted in faeces, urine, retained water and absorbed water were not influenced by the addition. The water content of the food (kg and g / kg0.75) when correlated with total phenols (TP), total tannins (TT) and condensed tannins (CT) presented a quadratic behavior (p <0.05). The other variables were not affected by TP, TT and CT. Black jurema hay can be added to sheep feed without altering the water balance.

A maioria das bactérias não cresce como células individuais, mas em comunidades estruturadas como organismos pseudomulticelulares, ou biofilmes, estando presentes em praticamente todos os ecossistemas naturais e patogênicos. A adesão bacteriana à superfície e subsequente formação de biofilme promove mudanças metabólicas, fenotípicas e genotípicas que faz com que a sua erradicação seja extremamente difícil. Desta maneira, microrganismos que apresentam susceptibilidade a determinados antimicrobianos em testes laboratoriais convencionais, são na verdade altamente resistentes aos mesmos quando na forma de biofilmes. Bactérias na forma de biofilmes estão associadas com aproximadamente 80% das infecções médicas, ganhando destaque naquelas relacionadas a implantes médicos. Com o aumento da expectativa de vida humana, maior é a necessidade de substituição e reparo de funções biológicas e, portanto é estimado um aumento no número de pessoas hospitalizadas e que irão receber implantes biomédicos. Esses materiais, independente do seu nível de sofisticação, estão suscetíveis ao risco de colonização microbiana e infecção. O presente trabalho, conduzido de forma multidisclinar, utilizou microrganismos patogênicos e superfícies modelo, para demonstrar provas de conceito com relação a duas estratégias para o combate da formação de biofilmes de bactérias: (i) a busca por fitocompostos com atividade antiformação de biofilmes, guiado por relatos etnofarmacológicos, e o posterior recobrimento de superfície polimérica com estes compostos e, (ii) a modificação de propriedades de superfícies, através da técnica de plasma iônico, para a obtenção de superfícies antiadesivas. Assim, 45 extratos aquosos foram obtidos de 24 plantas utilizadas na medicina tradicional do bioma Caatinga. O rastreamento de atividade antibiofime e antibacteriana (nas concentrações de 0,4 e 4,0 mg/mL) evidenciou o alto potencial antibiofilme de extratos contra Staphylococcus epidermidis ATCC 35984 e indicou três plantas com atividade antimicrobiana para Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. Subsequentemente, o estudo foi focado na purificação dos compostos bioativos de quatro plantas: Pityrocarpa moniliformis, ativa contra S. epidermidis e, Anadenanthera colubrina, Commiphora leptophloeos e Myracrodruon urundeuva, ativas contra P. aeruginosa. O fracionamento bioguiado e a caracterização química das frações por MALDI MS MS demonstraram que os compostos ativos nos quatros casos pertencem à classe dos taninos. Estruturas complexas de proantocianidinas (composta principalmente por profisetinidina para A. colubrina e por prorobinetinidina para C. leptophloeos), e de taninos hidrolisáveis (constituído por unidades de ácido gálico em M. urundeuva) foram identificadas. Estes taninos inibiram a formação de biofilme de P. aeruginosa através da ação bacteriostática, causando danos de membrana e excesso na proliferação de vacúolos bacterianos, embora a membrana de eritrócitos tenha sido preservada. Com relação à P. moniliformis, proantocianidinas ricas em prodelfinidina (0.125 mg/mL) foram os compostos responsáveis pela completa inibição da formação de biofilme de S. epidermidis, sem afetar a viabilidade do microrganismo. Como demonstrado por diversas técnicas, os resultados indicam que tanto a superfície bacteriana (S. epidermidis) quanto a superfície dos materiais testados (vidro e poliestireno) são espontaneamente recobertos pelas proantocianidinas, tornando-as superfícies hidrofílicas. Através da técnica de “spin coating”, a superfície polimérica foi recoberta com estas proantocianidinas, convertendo-se em uma superfície fortemente hidrofílica. A habilidade de prevenir a adesão de S. epidermidis foi mantida e o material se mostrou compatível com as células epiteliais de mamíferos, indicando o grande potencial destes produtos naturais como agentes funcionais de recobrimento de superfícies. No outro enfoque deste estudo, a modificação de propriedades de superfícies via descarga de plasma dos gases N2/H2 produziu, de maneira rápida e bastante efetiva, superfícies de poliestireno capazes de impedir a adesão de bactérias altamente resistentes aos antimicrobianos. Através de espectroscopia de raio X, verificou-se que uma concentração de nitrogênio de 8,8% e a componente polar da energia de superfície superior a 15 mJ/m2, são necessários para reduzir a adesão de bactérias que apresentam superfície hidrofílica (como enterobactérias produtoras de carbapenemase e MRSA), enquanto que cepas hidrofóbicas (exemplificadas pelo S. epidermidis) mantiveram a capacidade de aderir e formar biofilmes. As interações respulsivas explicam os efeitos antiadesivos obtidos, tanto no recobrimento de superfícies por proantocianidinas quanto no tratamento por plasma iônico. / Most bacteria do not grow as individual cells, but in communities structured as pseudomulticelulares organisms, or biofilms, being present in virtually all natural ecosystems and pathogens. The bacterial adhesion to surfaces and subsequent biofilm formation promotes metabolic, phenotypic and genotypic changes, which makes their eradication extremely difficult. Thereby, microorganisms that exhibit susceptibility to antimicrobials during conventional laboratory tests are in fact highly resistant to them when in the form of biofilms. Bacteria living as biofilms are associated with approximately 80% of all medical infections, mainly those related to indewelling devices. With increasing life expectancy, greater is the need for replacement and repair biological functions and, therefore, it is estimated an increasing number of hospitalized people and who will receive biomedical implants. However, regardless of the level of material sophistication, all of them are susceptible to the risk of microbial colonization and infection. This study, conducted in a multidisclinar way, employed pathogenic microorganisms and surface models to demonstrate proofs of concept regarding two strategies to combat bacterial biofilm formation: (i) the search for phytocompounds having antibiofilm formation activity, guided by ethnopharmacological reports, and further the polymer surface coating with these compounds, and (ii) the modification of surface properties, by the ionic plasma discharge technique to obtain anti-adhesive surfaces. Thus, 45 aqueous extracts were obtained from 24 plants used in the tradicinal medicine of the Caatinga biome. The screening of antibiofim and antibacterial activities (at concentrations 0.4 and 4.0 mg/mL) showed the high antibiofilm potential of the extracts against Staphylococcus epidermidis ATCC 35984 and indicated three plants with antimicrobial activity against Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. Subsequently, the study was focused on the purification of bioactive compounds from four plants: Pityrocarpa moniliformis, active against S. epidermidis and, Anadenanthera colubrina, Commiphora leptophloeos and Myracrodruon urundeuva, active against P. aeruginosa. The bioguided fractionation and the chemical characterization of the fractions by MALDI MS MS showed that the active compounds in the four cases belong to the class of tannins. Complex structures of proanthocyanidins (mainly composed profisetinidin for A. colubrina and prorobinetinidin for C. leptophloeos), and hydrolysable tannins (consisting of gallic acid units in M. urundeuva) were identified. These tannins inhibited biofilm formation of P. aeruginosa through bacteriostatic action, causing membrane damage and excess on the proliferation of bacterial vacuoles while the erythrocyte membrane was preserved. With respect to P. moniliformis, proanthocyanidins riched in prodelphinidin (0.125 mg/mL) were the compounds responsible for the complete inhibition of S. epidermidis biofilm formation, without affecting the viability of the microorganism. As demonstrated by various techniques, the results indicated that both surfaces, of the bacterium (S. epidermidis) and of the tested materials (glass and polystyrene), were spontaneously covered by proanthocyanidins, becoming hydrophilic surfaces. Using spin coating technique, the surface was coated with these proanthocyanidins, making the surface highly hydrophilic. The ability to prevent adherence of S. epidermidis was maintained and the material proved to be compatible with mammalian epithelial cells, indicating the potential usefulness of these natural products as functional agents for coating surfaces. In another approach of this study, the modification of surface properties via plasma discharge using N2/H2 gases mixtures produced, by a quickly and effectively way, polystyrene surfaces able to prevent the adhesion of bacteria highly resistant to antibiotics. Through X-ray spectroscopy, it was found that a nitrogen concentration of 8.8% and the polar component of surface energy greater than 15 mJ/m2 are needed to reduced adhesion by bacteria exhibiting hydrophilic surface (such as Enterobacteriaceae carbapenemase-producing and the MRSA), while hydrophobic strains (exemplified by S. epidermidis) had the capacity to adhere and to form biofilms. The respulsive interactions could explain the anti-adhesive effects obtained in the coating of surfaces by proanthocyanidins as well as in the ionic plasma treatments.

Este trabalho consiste na sÃntese de sÃlica mesoporosa de grande Ãrea superficial e seu uso para fins de tratamento de efluentes na remoÃÃo de metais tÃxicos e compostos orgÃnicos, alÃm do seu uso conjunto com CaCO3 e o extrato aquoso das folhas da planta Musa spp (Bananeira) que provavelmente contem taninos. Existem diversos trabalhos sobre a utilizaÃÃo de sÃlica mesoporosa, de taninos vegetais e do carbonato de cÃlcio, que possuem eficiÃncia na remoÃÃo de metais tÃxicos e de compostos orgÃnicos de corpos hÃdricos e efluentes. A sÃlica à um polÃmero inorgÃnico de formula mÃnima SiO2, onde muitos estudos utilizando sÃlica mostram sua eficiÃncia na remoÃÃo da grande maioria dos contaminantes das Ãguas por adsorÃÃo e/ou precipitaÃÃo, sendo esses contaminantes orgÃnicos ou inorgÃnicos e a sÃlica ainda podendo ser utilizada diversas vezes apÃs sua purificaÃÃo. Os taninos sÃo polihidroxifenois de origem vegetal (com massa entre 500 e 3000 g/mol) e os CaCO3 à um minÃrio com os mais diversos usos. Assim como os taninos, a utilizaÃÃo de carbonato de cÃlcio para o tratamento de efluentes jà se mostrou ser um mÃtodo simples e eficiente. Como amostragem para os testes de remoÃÃo de metais utilizando os compostos isoladamente e depois em conjunto foi utilizada uma soluÃÃo padrÃo dos sais de metais tÃxicos do 1 e do 3 grupos analÃticos, contendo aos metais de transiÃÃo da tabela periÃdica e o Al3+, que sÃo os grupos analÃticos de concentraÃÃo conhecida (1 grupo: Ag+, Pb2+, Hg22+; 3 grupos: Al3+, Cr2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+, Co2+ e Ni2+); onde foram feitos os testes de eficiÃncia e as adiÃÃes dos compostos para retirada dos contaminantes. Ambos os testes de eficiÃncia e de adiÃÃo mostraram retirar boa parte de micro poluentes orgÃnicos e inorgÃnicos, sendo a concentraÃÃo de compostos orgÃnicos medidos pela DQO diminuÃdos a nÃveis abaixo de 5 mg/L e metais como Al3+, Fe2+ e Pb2+ foram removidos da soluÃÃo com eficiÃncia de 95% em relaÃÃo a concentraÃÃo inicial. / This work consists in the synthesis of mesoporous silica of high surface area and its use for wastewater treatment in the removal of toxic metals and organic compounds, and their use together with CaCO3 and aqueous extract of the leaves of the plant Musa spp (Banana) that probably contains tannins. There are several studies on the use of mesoporous silica, vegetable tannin and calcium carbonate, which have efficiency in the removal of toxic metals and organic compounds of bodies of water and wastewater. Silica is an inorganic polymer of formula minimum SiO2, with many studies using silica show its efficiency in removing the majority of contaminants from water by adsorption and / or precipitation with organic or inorganic contaminants such and the silica may still be used several times after its purification. The tannins are polihidroxifenois of plant origin (with mass between 500 and 3000 g / mol) and CaCO3 is a mineral with many uses. As tannins, the use of calcium carbonate to sewage treatment has proved to be a simple and efficient method. As a sample for testing for metal removal using the compounds separately and then together we used a standard solution of the salts of toxic metals of the 1st and 3rd groups analytical containing the transition metals of the periodic table and Al3+, which groups are Analytical known concentration (1st group: Ag+, Pb2+ HG22+; 3rd group: Al3+, Cr2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+, Co2+ and Ni2+), where the tests were done and efficiency additions of compounds to remove the contaminants. Both tests of efficiency and plus shown remove much of micro organic and inorganic pollutants, and the concentration of organic compounds measured by COD reduced to levels below 5 mg / l and metals such as Al3+, Fe2+ and Pb2+ were removed from the solution 95% efficiency compared to the initial concentration.