Transformação genética em cevada por bombardeamento de partículas

A presente Tese de Doutorado objetivou: (1) definir um método eficiente de transformação genética, por bombardeamento de partículas, para a obtenção de plantas transgênicas de cultivares brasileiras de cevada e (2) identificar gene(s) codificante(s) de quitinase(s) potencialmente capaz(es) de conferir resistência ao fungo patogênico de cevada Bipolaris sorokiniana. Culturas de calos obtidos a partir de escutelos imaturos das cultivares Brasileiras de cevada MN-599 e MN-698 (Cia. de Bebidas das Américas, AMBEV) foram bombardeadas com partículas de tungstênio e avaliadas quanto à expressão do gene repórter gusA através de ensaios histoquímicos de GUS e quanto ao efeito dos bombardeamentos na indução estruturas embriogênicas e regeneração de plantas. As condições de biobalística analisadas incluíram a região promotora regulando a expressão de gusA, tipo e pressão de gás hélio de dois aparelhos de bombardeamento, distância de migração das partículas, número de tiros e a realização de pré e pós-tratamento osmótico dos tecidos-alvo. No presente trabalho foram obtidos um número bastante alto de pontos azuis por calo, a indução de calos embriogênicos e embriões somáticos em uma freqüência de até 58,3% e a regeneração de 60 plantas, sendo 43 de calos bombardeados. As melhores condições observadas foram o promotor e primeiro íntron do gene Adh de milho (plasmídeo pNGI), o aparelho de bombardeamento “ Particle Inflow Gun” (PIG) utilizando-se a distância de migração de partículas de 14,8 cm, dois tiros disparados por placa e a realização de tratamento osmótico dos explantes com 0,2 M de manitol e 0,2 M de sorbitol 4-5 horas antes e 17-19 horas depois dos bombardeamentos. Das 43 plantas obtidas de calos bombardeadas, 3 apresentaram atividade de GUS na base das suas folhas. A utilização de primers sintéticos definidos a partir de genes de quitinases descritos na literatura em PCRs resultou na amplificação de dois fragmentos de aproximadamente 700 e 500 pb a partir de DNA total das cvs. MN-599 e MN-698 de cevada e um fragmento, com aproximadamente 500 pb, a partir do DNA total do isolado A4c de Trichoderma sp. Estes fragmentos foram purificados dos géis de agarose e diretamente seqüenciados de forma manual e automática. Os fragmentos de 700 e 500 pb amplificados do genoma da cultivar MN-599 foram identificados como genes de quitinases de cevada e o fragmento de 500 pb do isolado A4c de Trichoderma sp. não apresentou homologia com seqüências conhecidas de quitinases depositadas no EMBL/GenBank. A utilização de novos pares de primers, representando seqüências conservadas de quitinases do fungo Metarhizium anisopliae, resultou na amplificação de 3 fragmentos a partir do DNA total do isolado A4b de Trichoderma sp., que estão sendo purificados para realização de seqüenciamento.

Metodologia de análise de dioxinas em cinzas obtidas da incineração de couro Wet-Blue

O presente trabalho trata da validação de uma metodologia de análise para a determinação de dibenzo-p-dioxinas policloradas (PCDDs) em cinzas obtidas através de um processo de incineração de aparas de couro wet-blue. As dioxinas, compostos de extrema toxicidade, podem ser formadas na superfície das partículas de cinzas em reações de combustão. O mecanismo de formação de PCDDs requer uma atmosfera rica em oxigênio, uma fonte de cloro e a presença na cinza de um metal capaz de catalizar uma reação Deacon. O couro wet-blue apresenta em sua composição os precursores para a formação de dioxinas tais como o cloro e o metal catalisador sódio, cuja presença destes elementos foi comprovada por análises de superfície realizadas no couro e nas cinzas usando as técnicas de Rutherford Back-scattering Spectrometry (RBS) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Desta forma, torna-se necessária a análise de dioxinas em cinzas de couro para especificar seu tratamento e destino final. As cinzas de couro foram obtidas numa unidade de bancada de incineração com reator de leito fixo, processo conhecido como GCC (Gaseificação e Combustão Combinadas). A metodologia utilizada para analisar dioxinas nas cinzas de couro foi baseada no Método 8280B da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos da América (EPA-USA). Este método descreve os procedimentos de extração de matrizes específicas, o clean-up para os analitos específicos e a determinação de dioxinas através das técnicas de cromatografia gasosa de alta resolução e espectrometria de massa de baixa resolução. O sucesso da análise depende da preparação dos extratos das amostras, etapa conhecida como clean-up, a qual é descrita minuciosamente neste trabalho, incluindo a montagem das colunas cromatográficas. A eficiência de extração das dioxinas foi obtida com os resultados comparativos das análises entre matrizes contaminadas com solução padrão de dioxinas e o padrão analítico. A validação deste método para análise de dioxinas policloradas em cinzas de couro wet-blue foi considerada satisfatória para os objetivos do trabalho, uma vez que a eficiência de extração de dioxinas obtida ficou dentro dos critérios estabelecidos pelo método.

Determinação das espécies de cromo nas cinzas da incineração de couro wet-blue em reatores de leito fixo e leito fluidizado

Este trabalho tem como objetivo a determinação quantitativa da concentração de cromo (III, VI e total) nas cinzas de serragem de couro wet-blue, incineradas em reatores de leito fixo nas temperaturas de 450, 550 e 650 C e reator de leito fluidizado nas temperaturas de 730, 780, 830 e 850 C, verificando se estes resultados estão dentro dos limites permitidos pelas normas ambientais brasileiras e, consequentemente, se em relação à concentração de cromo, os processos de incineração utilizados são uma maneira adequada de promover a eliminação ambientalmente aceitável da serragem de couro wet-blue. Realizou-se, neste trabalho, o estudo dos procedimentos para digestão da amostra, dos métodos analíticos quantitativos para a determinação da concentração de cromo que constatou-se depender da valência a ser analisada. As determinações de cromo total e cromo hexavalente contido nas cinzas foram realizadas após digestão ácida e digestão alcalina da amostra, respectivamente. Após o processo de digestão o cromo total (na forma de Cr (VI)) e o cromo hexavalente foram determinados por dois métodos espectrofotométricos na forma de Cr (VI) em meio ácido com difenilcarbazida (DPC) e após redução na forma de Cr (III), complexado com EDTA. O cromo total também foi determinado por volumetria empregando o método titulométrico. Este método não foi empregado na determinação de cromo hexavalente devido aos baixos teores deste nas cinzas. O teor de Cr (III) foi obtido pela diferença entre o cromo total e cromo hexavalente Procedendo-se a análise estatística dos resultados de cromo hexavalente e total nas cinzas pelos diferentes técnicas analíticas, independente do tipo de incinerador, verificou-se que não há diferenças significativas entre os mesmos. Podendo, portanto, utilizar quaisquer uma das técnicas para avaliá-los. Comparando-se os resultados das análises obtidos na incineração da serragem de couro wet-blue em reator de leito fixo e reator de leito fluidizado em diferentes temperaturas, verificou-se que no reator de leito fixo o teor de Cr (VI) nas cinzas geradas foi muito baixa, praticamente inexistente; enquanto que no reator de leito fluidizado se a temperatura de combustão não for muito alta o teor de Cr (VI) ficará dentro dos limites aceitáveis. As cinzas provenientes de qualquer um dos processos de incineração analisadas, neste trabalho, tanto do reator de leito fixo como de leito fluidizado não é conveniente que seja descartada diretamente no solo. As mesmas devem ser aproveitadas na indústria de cerâmicos, ou mesmo em algum processo que visa recuperar o cromo.

Eficácia do LED na polimerização de um compósito

O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia de três aparelhos fotopolimerizadores comerciais que utilizam o LED como fonte de luz (Elipar FreeLight - 3M-ESPE, UltraLume-LED2 - Ultradent e Single V - BioArt) na polimerização do compósito Z250 (3M-ESPE), cor A3, através das propriedades: microdureza Knoop, profundidade de polimerização e resistência flexural. Um aparelho fotopolimerizador convencional de lâmpada halógena XL 2500 (3M-ESPE) foi utilizado como controle. Em todos os casos, o tempo de polimerização adotado foi de 20 s. Para o ensaio de microdureza foram confeccionados 10 corpos de prova cilíndricos com 8 mm de diâmetro e 2 mm de altura para cada aparelho fotopolimerizador. A microdureza foi medida 24 h após a confecção dos corpos de prova, que ficaram armazenados em ambiente seco e protegidos da luz. Para o ensaio de profundidade de polimerização foram confeccionados três corpos de prova cilíndricos com 4 mm de diâmetro e 6 mm de altura para cada aparelho fotopolimerizador. O ensaio foi realizado imediatamente após a polimerização do compósito. Para o ensaio de resistência flexural foram confeccionados 5 corpos de prova com 25 mm de comprimento, 2 mm de altura e 2 mm de largura para cada aparelho fotopolimerizador. A resistência flexural foi medida 24 h após a polimerização do compósito e armazenagem dos corpos de prova em água destilada a 37ºC. Os resultados obtidos foram comparados às exigências da especificação 4049:2000 da International Organization for Standardization (ISO) e submetidos à análise estatística para comparação entre os aparelhos. Os valores de microdureza obtidos com os três fotopolimerizadores com LED não mostraram diferença entre si e foram superiores aos obtidos com o aparelho convencional. Para o ensaio de profundidade de polimerização, os valores obtidos com o aparelho Single V foram superiores aos do aparelho convencional, enquanto que os obtidos pelos outros dois aparelhos não apresentaram diferenças significativas entre si e o convencional. Para o ensaio de resistência flexural, não houve diferença entre os valores obtidos pelos três aparelhos com LED e o aparelho convencional. As exigênias da ISO 4049:2000 para os ensaios de profundidade de polimerização e resistência flexural foram atendidas em todos os casos.

Efeito da fotoativação com LED sobre a microdureza de um compósito em cavidades com diferentes profundidades

O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento de três aparelhos fotoativadores, sendo que dois aparelhos utilizam a tecnologia de diodos emissores de luz (LED) (Radii-SDI; Single V-Bio art) e o ultimo é um aparelho convencional de lâmpada halógena (XL-2500-3M ESPE), sendo que o primeiro apresenta o diodo emissor de luz na extremidade do aparelho; o segundo apresenta ponteira de fibra óptica turbo e o terceiro apresenta ponteira de fibra óptica convencional. O desempenho dos aparelhos foi analisado por meio da análise de microdureza do fundo de um incremento de 2mm do compósito Z250 (3M ESPE), submetido à polimerização em diferentes profundidades: 2mm, 4mm, 6mm e 8mm. Em todos os casos, o tempo de polimerização adotado foi de 20 s. Para obtenção dos corpos de prova, foi utilizada uma matriz de dentina com uma cavidade de 3mm de diâmetro por 2mm de espessura. Para simular as diferentes profundidades de 2mm, 4mm, 6mm e 8mm, foram utilizados espaçadores de dentina em forma de anel com 2mm, 4mm, e 6mm de espessura sobre a matriz. Para o ensaio de microdureza, foram confeccionados cinco corpos de prova para cada combinação entre aparelho fotoativador e as quatro profundidades, totalizando 60 corpos de prova. . O ensaio foi realizado 15min após a polimerização. Os valores de microdureza foram obtidos a partir de cinco endentações em cada corpo de prova. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância e ao teste Tukey para comparação entre os aparelhos, em cada profundidade (α=0,05). Os valores médios e desvio padrão da microdureza obtidos com os aparelhos Radii(R), Single V (S) e XL-2500(XL), a 2mm, foram respectivamente: 55,16 (±1,66), 58,56 (±1,77), 51,15 (±2,08), mostrando diferença significativa entre eles, sendo que o melhor desempenho foi obtido pelo S seguido pelo R e pelo XL. A 4mm, os valores foram R= 52,23 (±1,66 ); S= 49,04 (±2,04); XL= 47,34 (±2,69), com melhor desempenho do R em relação a XL, porém sem diferença do S. A 6mm, os valores foram R= 46,40 (±1,07); S= 43,64 (±1,56); XL= 42,12 (±1,72). Com melhor desempenho do R, seguidos pelo S e XL que não mostraram diferença entre si. Já a 8mm, os valores foram R= 41,96 (±1,09); S= 38,36(± 0,87); XL= 40,16 (±1,70), com melhor desempenho do R seguido pelo XL e este pelo S, mostrando diferença significativa entre eles. Comparando os aparelhos LED com a lâmpada halógena, pode-se observar que o Radii teve um desempenho superior a ela em todas as profundidades. Já o Single V foi superior na profundidade de 2mm, similar em 4mm e em 6mm e inferior em 8mm, mostrando que os aparelhos LED tiveram um comportamento diferenciado que talvez possa ser atribuído à presença de uma ponteira turbo no Single V. Também com base nos resultados foi possível concluir que houve uma redução significativa, dos valores de microdureza do fundo do material restaurador com o aumento da profundidade da cavidade para todos os aparelhos.