Análise morfológica de esporos de nosema spp. encontradas nas espécie Apis mellifera da região centro de Portugal entre os anos de 2014 e 2015

As abelhas pertencem à família dos Apídeos, existem em torno de vinte mil espécies distintas, porém são as da espécie Apis mellifera que são as maiores responsáveis pela polinização, colaborando assim para a agricultura com a produção da cera, do mel, própolis, geléia real e o pólen. A nosema spp. é uma doença causada por fungos formando microesporos que podem contaminar abelhas adultas, e é considerado um parasita do trato digestivo das abelhas adultas a que podem ocasionar a morte. Este estudo objetivou avaliar morfologicamente os esporos de nosema spp. e verificar se existe diferença em relação a área de coleta e o ano que foram coletadas as amostras. O presente trabalho foi executado no laboratório de patologia apícola pertencente ao Instituto Politécnico de Bragança em Portugal, em atividades de intercâmbio pelo programa 'Minas Mundi' no primeiro semestre de 2016. As amostras foram processadas de acordo com a metodologia estabelecida pela organização mundial de saúde animal (O.I.E.) e adotada pelo laboratório de referência nacional, utilizando técnicas de microscopia óptica, baseadas em exames microscópicos e macroscópicos do material biológico. As amostras tiveram origem na associação de apicultores da região de Leiria (AARL), sendo estas de diferentes distritos (Guarda, Santarém, Viseu, Leiria e Évora) em Portugal. Foram coletadas um total de 96 amostras de abelhas adultas dos diferentes distritos. Para verificar a presença de nosema spp. foram retirada a traqueIa de todas as abelhas da amostra (total de 60 abelhas por amostra) o tórax e o abdomen foram colocados em um vasilhame com 10ml de água destilada onde foi realizada a compreensão das abelhas maceradando-as até atingir o liquido com cor amarelada. Após a realização desde procedimento, 1ml deste líquido foi transferido para um tubo de ensaio devidamente identificado com a codificação da amostra e com 9ml de água destilada. Uma alíquota foi depositada em câmara de Neubauer para pesquisa de nosema spp.. Com auxilio do software VisicamImageAnalyser 7 pôde-se visualizar os esporos e posteriormente, por meio de fotografias, avaliou-se o comprimento e largura dos mesmos. Para análise estatística foram realizados análise de variância (ANOVA). Das 96 amostras analisadas, 68 obtiveram resultado positivo para nosema spp., sendo que após verificar as amostras positivas em relação ao distrito não se notou diferença significativa (p<0,05) do tamanho dos esporos sendo estes comprimento e largura em relação a origem distintas. Em relação ao ano, ao comparar a morfologia dos esporos de nosema spp. nos anos de 2014 e 2015 destes distritos verificou-se que não houve diferença significativa (p<0,05). Com os resultados obtidos conclui-se que as amostras positivas na região centro de Portugal são homogéneas em relação à morfologia dos esporos. Além disso, o conhecimento de amostras positivas, auxiliou os produtores na melhoria da produção dos apiários e na redução da incidência da nosema nas colmeias prevenindo que este patogeno passasse para outros apiários ou colmeias.

Phanerochaeta chrysosporium degradando fungicida carbendazin.

O basiodiomiceto Phanerochaeta chrysosporium tem sido proposto para ser usado como agente de biorremediação em áreas contaminadas por compostos poluentes complexos.Este fungo produz lacases e peroxidases, enzimas que normalmente estão envolvidas na degradação de lignina que e uma substancia poliaromática complexa. Estas enzimas são também responsáveis pela degradação de uma diversa faixa de compostos, entre eles alguns pesticidas por exemplo o DDT. O fungicida sistêmico carbendazin (MBC)apesar de relativamente resistente a biodegradação, sofre transformação pela ação de alguns microrganismos. O presente estudo tem por objetivo verificar o efeito do P. chrysosporium na degradação do carbendazin. O fungo foi incubado em meio de cultura liquido (batata-dextrose)enriquecido com 100 ppm de carbenzadin. A determinação quantitativa do fungicida apos 2,3,6 e 22 dias de incubação, foi conduzida por cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) apos extração e "clean-up" da amostra. A analise dos resíduos no meio de cultura, demonstrou que P.chrysosporium degrada 77,6% do carbendazim nos primeiros dias de incubação, permanecendo então este valor inalterado nas analises posteriores. A curva de crescimento dos meios de cultura liquido: BD e BD + MBC, demonstrou em que ambos os casos, o crescimento ótimo foi atingido ao terceiro e quarto dia, respectivamente.

Avaliação da população fúngica do solo e degradação do fungicida carbendazin.

Degradação acelerada esta geralmente associada a repetidas aplicações do mesmo ou de um pesticida estruturalmente relacionado. Os fungicidas sistêmicos do grupo dos benzimidazois se caracterizam por uma alta seletividade, agindo em poucos processos do metabolismo dos patógenos e seu uso indiscriminado podem causar sérios problemas de contaminação ambiental. Solos de três regiões agrícolas foram enriquecidos sucessivamente com 100ppm de benomil. Após incubação, isolamentos foram feitos em meio de cultura suplementado com o fungicida (100 ppm) e colonias individuais foram avaliadas quanto a resistência da população fúngica, com diferentes concentrações do ingrediente ativo. Treze isolados foram avaliados para observação da capacidade de degradação em meio de cultura liquido suplementado com carbendazin e nesta forma ele atua como fungicida. A extração de MBC foi feita com acetato de etila e acido clorídrico e a analise dos metabolitos efetuada através de HPLC. O fungo Alternaria alternata mostrou-se eficiente em degradar acima de 60% de MBC.

Isolamento e seleção de fungos filamentosos resistentes a atrazina.

Embora a toxicidade de alguns herbicidas tenha sido explorada em profundidade, seu destino no ambiente e sua transformação não são bem compreendidos. a fim de melhor avaliar os impactos da atrazina, e crucial que informações sobre sua biodegradação seja explorada. De solos agrícolas com repetidas aplicações deste herbicida, como também de solos enriquecidos, foram isolados 29 fungos com resistência a altas concentrações do produto 2.000 a 7.000 ppm. Destes fungos, 9 (nove) dos gêneros Penicillium sp. e Eupenicillium sp. mostraram-se capazes de degradação que varia de 26% a 92% dentro de 21 dias, em geral. Os fungos foram cultivados em meio de cultura liquido e incubados no escuro a 28.o C, sob agitação (180 rpm). A extração foi feita com acetato de etila e o consumo da atrazina, pelos fungos, avaliado através de Cromatografia Gasosa com Detecção Termoionica específica a nitrogênio e fósforo.

Xanthomonas campestris pv. phaseoli em sementes de feijão. I. Detecção por serologia.

Foram comparadas quatro técnicas de extração e dois métodos serológicos para a detecção de xanthomonas campestris pv. phaseoli (Xcph) e do "Strain" fuscans (Xcphf) em sementes de feijão (Phaseolus vulgaris). As técnicas de extração incluíram sementes moídas e inteiras, com ou sem assepsia superficial, imersas em água destilada ou meio liquido (3g extrato de levedura/L) esterilizados e incubação por 2 horas, a temperatura ambiente (sementes moídas) ou 18-24 hs, a 5-10 .C (sementes inteiras). Para a identificação do patógeno, foram comparadas as técnicas serológicas de microprecipitina em placas e dupla difusao em gel-de-agar. A melhor técnica de extração foi a imersão de sementes inteiras em água destilada esterilizada, por 18-24 horas, a 5-10 .C. O método damicroprecipitina apresentou maior sensibilidade, mas menor especificidade que a dupla difusão em gel-de-agar. O antissoro do "Strain" fuscans reagiu tanto com o antígeno homólogo (Xcphf) como com o heterólogo (Xcph). Sob o ponto de vista prático este antissoro pode ser usado para a detecção dos patógenos causadores do crestamento bacteriano do feijoeiro. A sensibilidade do método da dupla difusão não foi suficiente para a detecção segura de baixas incidências do patógeno em amostras de sementes de feijão.

Progetto preliminare di un sistema di propulsione a perossido di idrogeno per deorbiting di satelliti CubeSat 3U

Con questo elaborato si è voluto continuare lo sviluppo di tecnologie finalizzate al deorbiting di satelliti CubeSat 3U, già iniziato durante il progetto di tirocinio. La ricerca è stata svolta nell’ambito di sistemi di rientro attivi, in particolare a propulsione. Inizialmente sono state determinate le orbite in cui un CubeSat 3U non rispetta le linee guida imposte dalla IADC. Quindi, optando per un deorbiting parziale e una manovra alla Hohmann, sono stati calcolati i delta-v necessari per trasferire una sonda dalle orbite operative più utilizzate (600-1000 km) a quella finale (quota di 450 km). Successivamente sono stati presi in considerazione tre diversi tipi di sistemi di propulsione: a gas freddo, a gas caldo e a monopropellente liquido. I tre diversi sistemi sono stati analizzati singolarmente, verificando che rispettassero i limiti in primis volumetrici, di massa e di nocività. Il sistema a monopropellente liquido a perossido di idrogeno si è rivelato il migliore. Quindi è stato eseguito il dimensionamento dei tre componenti principali: l’ugello, la camera catalitica e il serbatoio. Per concludere è stato svolto anche un dimensionamento strutturale statico di prima approssimazione del serbatoio.

Adsorbimento di Blu di metilene su materiali a base Grafene

Nel presente lavoro di tesi è stato studiato il processo di adsorbimento di molecole su materiali a base grafene, la cui elevata area superficiale può essere misurata esclusivamente tramite la quantificazione di tali processi fisici. L’obiettivo principale di questo studio è stato quello di ottenere un protocollo sperimentale utile alla determinazione delle aree superficiali di materiali a base grafenica in soluzione. La molecola usata come standard per l’adsorbimento in liquido è stata il blu di metilene (MB), già ampiamente utilizzata in letteratura. Nello stato dell’arte attuale gran parte dei materiali sono stati analizzati unicamente tramite l’adsorbimento di gas in fase solida (N2 o Ar), ma per materiali composti a strati le diverse condizioni di aggregazione della polvere in secco e in soluzione portano ad una diversa stima dell’effettiva area superficiale. Con il presente lavoro è stato dimostrato che per substrati con aree superficiali comprese fra 6 e 1600 m2/g il MB è un'eccellente molecola standard per calcolare l’area superficiale in soluzione, trascurando la presenza di microporosità.

Analisi del recupero del gas da boil-off di serbatoio LNG da autotrazione

Durante la sosta degli automezzi alimentati ad LNG, la pressione all'interno dei serbatoi criogenici aumenta a causa della formazione di gas al loro interno fino al raggiungimento di una pressione limite, superata la quale il gas metano generato, detto di boil-off, viene sfiatato in aria. Dato il forte impatto ambientale che ha il metano, si è valutato quali fossero le dinamiche legate alla sua produzione e al suo sfiato in funzione delle condizioni iniziali e delle condizioni ambientali esterne. Dopo aver allestito una stazione di prova per poter monitorare i valori di pressione interna del serbatoio, fino al raggiungimento della pressione di sfiato, e di massa del sistema nel tempo per valutare la portata di sfiato, sono state eseguite quattro prove con differenti valori iniziali di pressione interna e livello di riempimento di liquido. Terminate le prove sperimentali, è stato analizzato un sistema di recupero del gas altrimenti sfiatato da installare direttamente a bordo dell'automezzo. Grazie ai risultati delle prove effettuate, è stato poi possibile valutare il consumo energetico che tale recupero richiederebbe e i vantaggi che comporterebbe sia ambientali che economici. Ulteriori prove possono essere effettuate per analizzare le prestazioni del sistema di recupero, in particolare riguardo alle caratteristiche del compressore presente all'interno del sistema stesso che deve essere installato a bordo dell'automezzo.

Il segnale di bioimpedenza per il monitoraggio remoto multiparametrico dei pazienti affetti da COVID-19: il sistema MySIGN

Il CoViD-19, infezione dell’apparato respiratorio causata dal virus SARS-COV-2, può indurre una congestione polmonare acuta caratterizzata da dispnea, bassa saturazione di ossigeno e, spesso, infiltrazioni di liquido nei polmoni. In letteratura sono presenti diversi studi sul monitoraggio della congestione polmonare, seppur di diversa eziologia, per mezzo del segnale di bioimpedenza transtoracica. Questa grandezza quantifica la resistenza opposta dai tessuti al passaggio di una minima corrente alternata che diminuisce in relazione al maggiore contenuto di liquido nel tessuto polmonare patologico. Il monitoraggio remoto dello stato polmonare del paziente CoViD-19 mediante bioimpedenza transtoracica rappresenterebbe una soluzione ottimale in termini di pervasività, semplicità di sistema, sicurezza dal contagio e non invasività. Questo studio, inquadrato in un più ampio progetto regionale, MySIGN, si pone come obiettivo quello di caratterizzare il funzionamento di una scheda prototipale e individuare il setup sperimentale più idoneo per l’acquisizione dei segnali ECG e di bioimpedenza. Per confermare le ipotesi sulla variazione di impedenza è stato scelto come gold standard un sistema commerciale (Edema Guard Monitor) del quale sono state valutate la ripetibilità e sensibilità nell’effettuare misure di impedenza. Vengono perciò riportate le principali soluzioni progettuali per l’acquisizione dei segnali bioimpedenziometrici ed elettrocardiografici, le relative elaborazioni e gli algoritmi che permettono di ricavare stime di frequenza respiratoria, battito cardiaco e intervallo QT. Tali informazioni saranno poi integrate con misure di temperatura ed SpO2 in modo tale da fornire al personale sanitario una panoramica completa dello stato del paziente. La scheda di acquisizione verrà integrata nel dispositivo di telemonitoraggio del progetto MySIGN, il quale sarà impiegato in uno studio di sperimentazione clinica e successivamente andrà incontro all’iter di marcatura CE.

Efficacia della rimozione di fosforo in soluzioni acquose mediante tre diversi mezzi filtranti a base di biochar

Il fosforo è una risorsa fondamentale per il mondo agricolo le cui riserve si stanno esaurendo. Ciò implica l’urgenza di modificarne la sua gestione, caratterizzata attualmente da un eccessivo uso, seguito da perdite sostanziali, in particolare verso i corpi idrici superficiali, alimentando la problematica dell’eutrofizzazione. L’obiettivo della tesi è quello di valutare l’efficacia di rimozione di fosfato da acque, sia sintetiche che reali, mediante tre materiali filtranti a base di biochar. Il primo è un biochar utilizzato tal quale prodotto dall’azienda Romagna Carbone, gli altri due sono biochar prodotti in muffola a 850 °C costituiti da un 60% di biomassa di legno e il 40% costituito da due differenti tipologie di materiale carbonatico. I test di adsorbimento dei fosfati sono stati svolti su acque sintetiche prodotte in laboratorio caratterizzate da concentrazione nota di fosfato: 10, 100 e 1000 mg/l. Gli stessi test sono stati ripetuti anche su acque reflue reali provenienti dalla bioraffineria Caviro Extra. I test sono stati condotti ponendo i differenti compositi in contatto con l’acqua da trattare in rapporto solido-liquido di 1:1000 per differenti tempi di contatto: 15, 30 e 60 minuti. L’acqua poi viene filtrata e analizzata in cromatografia ionica con colonna anionica. I risultati sono ottenuti confrontando la concentrazione di fosfati presenti nell’acqua prima e dopo il trattamento. Il biochar modificato con materiale carbonatico si è dimostrato essere un materiale efficace per il trattamento di acque reflue prima del loro smaltimento con percentuali di fosfato rimosso fino al 99%, risultano invece inefficaci i trattamenti con il solo biochar di Romagna Carbone. Determinante è stata l’addizione di materiale carbonatico al biochar che ne ha modificato la carica superficiale – solitamente negativa - trasformandola in positiva e quindi capace di avere interazione con gli anioni del fosfato comportandone una rimozione dall’acqua.

Innovative photoresponsive materials & supramolecular structures

This thesis focuses on two main topics: photoresponsive azobenzene-based polymers and supramolecular systems generated by the self-assembly of lipophilic guanosines. In the first chapters describe innovative photoresponsive devices and materials capable of performing multiple roles in the field of soft robotics and energy conversion. Chapter 2 describes a device obtained by coupling a photoresponsive liquid-crystalline network and a piezoelectric polymer to convert visible light into electricity. Chapter 3 deals with a material that can assume different shapes when triggered by three different stimuli in different environments. Chapter 4 reports a highly performing artificial muscle that contracts when irradiated. The last two chapters report on supramolecular structures generated from functionalized guanosines dissolved in organic solvents. Chapter 6 illustrates the self-assembly into G-quadruplexes of 8- and 5’-functionalized guanosines in the absence of templating ions. Chapter 7 describes the supramolecular structure generated by the assembly of a lipophilic guanosine in the presence of silver cations. Chapter 6 is reproduced from an already published paper, while the other chapters are going to be submitted to different journals in a couple of months.

Dal libro al click: l'editoria nel digitale

L’accresciuto settore online della produzione, distribuzione e promozione di libri, sia in formato cartaceo che digitale, sta influenzando sempre di più le case editrici e gli autori ad adottare un approccio multimediale, contribuendo a creare un vero e proprio mercato parallelo, i cui vettori sono rappresentati dalla modalità tradizionale a cui si sta sempre più fortemente affiancando quella digitale e multimediale . Questa tesi ha l’obiettivo di analizzare come nell’ambito editoriale il passaggio al digitale abbia comportato una serie di modifiche nei paradigmi con cui la casa editrice e gli autori si interfacciano con i lettori, dalla modalità con la quale i prodotti editoriali digitali sono creati ed immessi nel mercato, al rapporto di comunicazione tra i lettori, gli autori e le aziende del settore. La prima parte della tesi si articola all’interno del rapporto tra editoria e internet, di come si sviluppa la struttura dell’editoria digitale e di come i canali distributivi abbiano modificato la modalità con cui i prodotti editoriali vengono catalogati e venduti, utilizzando i siti web e gli store online delle case editrici e degli autori.Il secondo capitolo indaga in maniera approfondita come una casa editrice dovrebbe rivolgersi dunque al marketing digitale, le tecniche e i percorsi che dovrebbe affrontare per raggiungere o ingrandire il proprio bacino d’utenza. Il terzo capitolo approfondisce la modalità del dialogo che si è venuto ad instaurare tra il lettore e le piattaforme digitali, e di come siano utilizzate dalle case editrici stesse per comunicare con i lettori propri utenti, attraverso una multimedialità che rende il libro un contenuto liquido, ovvero che si dirama in più informazioni. Il quarto e ultimo capitolo analizza nello specifico il caso Amazon Publishing. Seguiranno conclusioni sull'attuale situazione del mercato editoriale e sviluppi futuri.

Correlazione tra viscosita del cioccolato e parametri di processo e di prodotto

Lo sviluppo di questa tesi è stato quello di analizzare diversi campioni di pasta di cacao e di cioccolato liquido prelevati, rispettivamente, dai tank prima del dosaggio degli ingredienti e dal preleva campioni della conca fine concaggio. Le analisi di viscosità effettuate sui campioni hanno l’obiettivo di determinare la causa della variazione di viscosità in una particolare ricetta di cioccolato. La viscosità è una proprietà che può essere influenzata da numerosi fattori, perciò è difficile tenere sempre in considerazione tutte le variabili. Ciò che ho riscontrato durante questa ricerca è stato il fatto che la viscosità del cioccolato viene influenzata, o comunque dipende, dalla viscosità della pasta cacao. Un altro fattore importante è la distribuzione particellare del cioccolato; questa ipotesi origina dal fatto che si hanno viscosità diverse delle conche a parità di altre variabili come l’umidità, la temperatura, la percentuale in grassi o l’aggiunta di lecitina. Questo ulteriore fattore di grandezza delle particelle necessita l’ottimizzazione dei parametri di raffinazione per poter ottenere sempre la stessa distribuzione e può dipendere dalla variabilità delle materie prime (pasta cacao) o dalle dimensioni dello zucchero. I diversi fattori che possono essere presi in considerazione per la variabilità della viscosità sono la distribuzione particellare dello zucchero, che può determinare la presenza o l’assenza di grumi all’interno del cioccolato, la viscosità della materia prima della pasta cacao e la presenza di una percentuale troppo elevata di umidità o di grasso. Ci possono anche essere fattori di processo che alterano la corretta produzione del cioccolato, come il controllo non adeguato delle impostazioni degli strumenti che comporterebbe temperature o velocità scorrette di produzione, oppure la variazione della sequenza di dosaggio che consiste nell’aggiunta di un ingrediente prima o dopo di quando viene richiesto dalla specifica ricetta di quel cioccolato.

Caratterizzazione di SiPM in ambiente criogenico per il far detector di DUNE

DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) è un esperimento internazionale attualmente in costruzione al laboratorio Fermilab in Illinois, Stati Uniti. Il suo scopo sarà quello di studiare alcuni dei fenomeni e quesiti aperti che riguardano i neutrini: particelle debolmente interagenti facenti parte del Modello Standard. In particolare DUNE intende studiare il fenomeno dell'oscillazione di sapore dei neutrini, osservare neutrini provenienti da supernove e stelle di neutroni per studiarne la formazione e ricercare l'eventuale decadimento dei protoni. L'esperimento sarà formato da due siti sperimentali distanti circa 1300 km tra loro: il Near Detector situato a Fermilab ed il Far Detector, situato al Sanford Underground Research Facility (SURF) in South Dakota. Questa tesi è rivolta in particolare al sistema di fotorivelazione del Far Detector, che utilizza fotomoltiplicatori al silicio (Silicon Photomultipliers, o SiPM). Questi dispositivi dovranno funzionare in condizioni criogeniche in argon liquido, perciò è stata avviata un'intensiva campagna di test volta alla caratterizzazione e validazione dei sensori che saranno montati nell'apparato. La sezione INFN di Bologna è coinvolta in questa campagna e dovrà testare una parte dei SiPM destinati all'impiego in DUNE. A tale scopo è stato realizzato, nei laboratori INFN, un sistema per il test di tali dispositivi in criogenia su larga scala. L'attività di tesi ha previsto la caratterizzazione di diversi SiPM sia a temperatura ambiente sia in criogenia e l'analisi delle distribuzioni statistiche dei parametri di diversi campioni di SiPM.

Studio dei tannini del legno come additivi multifunzionali per biopolimeri

Il problema dello smaltimento delle plastiche tradizionali di origine petrolchimica ha stimolato l’interesse verso i materiali plastici bio-based biodegradabili come i PHB che, al contrario, possono essere degradati facilmente e in tempi rapidi dai batteri naturalmente presenti nell’ecosistema. Uno dei principali campi di applicazione dei PHA è quello del food packaging. L’uso di imballaggi attivi dove un antiossidante, disperso nella matrice polimerica, migra dall’imballaggio al cibo può essere utile per aumentare la shelf life degli alimenti ma anche per introdurre con la dieta fonti antiossidanti esogene che neutralizzano gli effetti dannosi dei radicali liberi, normalmente prodotti dai processi biologici. I tannini sono antiossidanti naturali che agiscono da riducenti, donano un idrogeno ai radicali liberi stabilizzandoli (free radical scavengers). Si può quindi usare il tannino estratto dal legno come bioadditivo per matrici biopolimeriche (PHB). Recuperando questo prodotto di scarto dell’industria agro-alimentare, si riesce ad abbassare il costo del prodotto finale che risulterà inoltre 100% biodegradabile e con capacità antiossidanti, quindi particolarmente adatto per il food packaging monouso. La bioplastica finale è stata ottenuta “melt mixando” il tannino in polvere, il PHB in pellets e il catalizzatore Ti(OBu)4 liquido in un mescolatore interno Brabender. Sono stati creati 4 campioni a percentuale crescente di tannino e catalizzatore. Sono state effettuate: - Prove di estrazione in acqua per capire quanto tannino non si fosse legato alla matrice biopolimerica. - Analisi FTIR per capire se fosse avvenuto un legame di transesterificazione tra matrice e tannino usando il Ti(OBu)4. - Prove di radical scavenging activity attraverso la spettroscopia uv-visibile per quantificare il potere antiossidante del tannino. - Analisi GPC, DSC e prove di trazione per confrontare le proprietà meccaniche e termiche dei campioni con quelle del PHB puro.