Produção de biohidrogénio a partir de diferentes fontes de carbono, por fermentação anaeróbia

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Desenvolvimento de um novo fio de sutura à base de poliuretanos e quitosano

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Physico-chemical characterization of chars produced in the co-pyrolysis of wastes and possible routes of valorisation

Thesis submitted for the Degree in Master of Energy and Bioenergy

Avaliação nutricional e organolética de carne proveniente de suínos sujeitos a diferentes dietas: resultados preliminares

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar

Síntese e caracterização de novos líquidos iónicos biocompatíveis

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Bioorgânica

Nanomateriais manufaturados : avaliação de segurança através da caracterização dos seus efeitos genéticos

RESUMO - Os nanomateriais manufaturados (NMs), isto é, fabricados deliberadamente para fins específicos, apresentam propriedades físico-químicas únicas como a dimensão, área superficial ou funcionalização, que lhes conferem caraterísticas mecânicas, óticas, elétricas e magnéticas muito vantajosas para aplicações industriais e biomédicas. Efetivamente, a tecnologia baseada nos NMs, ou nanotecnologia, foi identificada como uma key enabling technology, impulsionadora do crescimento económico dos países industrializados, devido ao seu potencial para melhorar a qualidade e desempenho de muitos tipos de produtos e de processos. Contudo, a expansão da utilização de NMs contrasta com a insuficiente avaliação de risco para a saúde humana e para o ambiente, sendo considerados como um risco emergente para a saúde pública. As incertezas sobre a segurança dos NMs para a saúde pública advêm sobretudo de estudos epidemiológicos em humanos expostos a nanomateriais produzidos como consequência dos processos e atividades humanas e da poluição. Uma das principais preocupações relativamente aos efeitos adversos dos NMs na saúde humana é o seu potencial efeito carcinogénico, que é sugerido por alguns estudos experimentais, como no caso dos nanomateriais de dióxido de titânio ou dos nanotubos de carbono. Para avaliar em curto termo as propriedades carcinogénicas de um composto, utilizam-se frequentemente ensaios de genotoxicidade em linhas celulares de mamífero ou ensaios em modelos animais, em que se analisa uma variedade de lesões genéticas potencialmente relacionados com o processo de carcinogénese. No entanto, a investigação sobre as propriedades genotóxicas dos NMs não foi, até hoje, conclusiva. O presente estudo tem por objectivo principal caracterizar os efeitos genotóxicos associados à exposição a nanomateriais manufaturados, de forma a contribuir para a avaliação da sua segurança. Constituíram objectivos específicos deste estudo: i) avaliar a genotoxicidade dos NMs em três tipos de células humanas expostas in vitro: linfócitos humanos primários, linha celular de epitélio brônquico humano (BEAS-2B) e linha celular de adenocarcinoma epitelial de pulmão humano (A549); ii) avaliar a sua genotoxicidade num modelo de ratinho transgénico; iii) investigar alguns mecanismos de acção que poderão contribuir para a genotoxicidade dos nanomateriais, como a contribuição de lesões oxidativas para a genotoxicidade induzida pelos NMs in vitro, e a investigação da sua bioacumulação e localização celular in vivo. Foram analisados os efeitos genotóxicos associados à exposição a duas classes de NMs, dióxido de titânio e nanotubos de carbono de parede múltipla, bem como a um NM de óxido de zinco, candidato a ser utlilizado como controlo positivo de dimensão nanométrica. Os xx NMs utilizados foram previamente caracterizados com detalhe relativamente às suas características físico-químicas e também relativamente à sua dispersão em meio aquoso e no meio de cultura. A metodologia incluiu ensaios de citotoxicidade e de genotoxicidade in vitro, designadamente, ensaios de quebras no DNA (ensaio do cometa) e nos cromossomas (ensaio do micronúcleo) em células humanas expostas a várias concentrações de NMs, por comparação com células não expostas. Também foram realizados ensaios in vivo de quebras no DNA, quebras cromossómicas e ainda um ensaio de mutações em vários órgãos de grupos de ratinhos transgénicos LacZ, expostos por via intravenosa a duas doses de dióxido de titânio. Foi investigada a existência de uma relação dose-resposta após exposição das células humanas ou dos animais a NMs. A contribuição de lesões oxidativas para a genotoxicidade após exposição das células aos NMs in vitro foi explorada através do ensaio do cometa modificado com enzima. Realizaram-se estudos histológicos e citológicos para deteção e localização celular dos NMs nos órgãos-alvo dos ratinhos expostos in vivo. Os resultados demonstraram efeitos genotóxicos em alguns dos NMs analisados em células humanas. No entanto, os efeitos genotóxicos, quando positivos, foram em níveis reduzidos, ainda que superiores aos valores dos controlos, e a sua reprodutibilidade era dependente do sistema experimental utilizado. Para outros NMs, a evidência de genotoxicidade revelou-se equívoca, conduzindo à necessidade de esclarecimento através de ensaios in vivo. Para esse fim, recorreu-se a uma análise integrada de múltiplos parâmetros num modelo animal, o ratinho transgénico baseado em plasmídeo contendo o gene LacZ exposto a um NM de dióxido de titânio, NM-102. Embora tenha sido demonstrada a exposição e a acumulação do NM no fígado, não se observaram efeitos genotóxicos nem no fígado, nem no baço nem no sangue dos ratinhos expostos a esse NM. Neste estudo concluiu-se que algumas formas de dióxido de titânio e nanotubos de carbono de parede múltipla produzem efeitos genotóxicos em células humanas, contribuindo para o conjunto de evidências sobre o efeito genotóxico desses NMs. As diferenças observadas relativamente à genotoxicidade entre NMs do mesmo tipo, mas distintos em algumas das suas características físico-quimicas, aparentemente não são negligenciáveis, pelo que os resultados obtidos para um NM não devem ser generalizados ao grupo correspondente. Para além disso, a genotoxicidade equívoca verificada para o NM-102 em células humanas expostas in vitro, não foi confirmada no modelo in vivo, pelo que o valor preditivo da utilização dos ensaios in vitro para a identificação de NMs com efeitos genotóxicos (e portanto potencialmente carcinogénicos) ainda tem de ser esclarecido antes de ser possível extrapolar as conclusões para a saúde humana. Por sua vez, como a informação aqui produzida pelas metodologias in vitro e in vivo não reflete os efeitos de exposição continua ou prolongada, que poderá conduzir a efeitos genotóxicos distintos, esta xxi deverá ser complementada com outras linhas de evidência relativamente à segurança dos NMs. Perante a incerteza dos níveis de exposição real do organismo humano e do ambiente, a segurança da utilização dos NMs não pode ser garantida a longo prazo e, tendo em conta a elevada produção e utilização destes NMs, são prementes futuros estudos de monitorização ambiental e humana.

Caracterização físico-quimica de farinhas oriundas de variedades de mandioca utilizadas no vale do Juruá, Acre

Algumas características de farinha de mandioca dependem da variedade da raiz utilizada para o processamento. Objetivou-se avaliar as características físico-químicas da farinha de mandioca oriundas de variedades utilizadas no estado do Acre. Os tratamentos foram compostos pelas variedades: T1= Paxiubão, T2= Im221, T3 = Caboquinha, T4 = Araçá, T5 = Colonial, T6 = Branquinha, T7 = Panati e T8 = Mansa e Brava. Foram coletadas amostras das oito variedades de mandioca em casas-de-farinha no município de Cruzeiro do Sul, Acre. As raízes foram transportadas via aérea para o Laboratório de Tecnologia de Alimentos da Embrapa-AC, na cidade de Rio Branco, Acre. Foram avaliados: teor de umidade, cinzas, lipídios, proteína, fibra bruta, carboidratos, acidez, pH e atividade de água. Todas as amostras se apresentaram de acordo com os padrões estabelecidos pela Legislação Brasileira para farinha de mandioca quanto ao teor de umidade, cinzas e carboidratos. As farinhas analisadas apresentam teores baixos de fibras e baixa acidez. A atividade de água das farinhas analisadas esteve abaixo do limite mínimo capaz de permitir o desenvolvimento de microrganismos. As variedades Araçá, Colonial e Branquinha se mostraram adequadas para a fabricação de farinha de mandioca devido, principalmente, ao elevado teor de proteína e carboidratos presente nas farinhas produzidas.

Avaliação físico-química de frutos de bananeiras

A produção nacional de banana está comprometida pela atuação da sigatoka-negra (Mycosphaerella fijiensis Morelet) por todo o país, e particularmente no Amapá. Os cultivares Caipira, Thap Maeo, PV03-44, FHIA-01 e FHIA-18, altamente resistentes à doença, e o cultivar suscetível FHIA-21 foram avaliados quanto às características físico-químicas dos frutos, no período de 2003-2004, nas condições edafoclimáticas do Estado do Amapá. O teor médio de umidade dos frutos de banana foi de 74,61% onde FHIA-18 (75,91%) diferiu estatisticamente de Thap Maeo (74,01%), FHIA-21 (73,96%) e de PV03-44 (73,68%). Em relação à matéria seca dos frutos (média de 25,39%), FHIA-18 (24,09%) apresentou valores significativamente menores que PV03-44 (26,32%), FHIA-21 (26,04%) e Thap Maeo (25,99%). Foi observado que as polpas dos cultivares apresentaram natureza ácida (pH 4,8), sendo que PV03-44 (5,1) diferiu estatisticamente de FHIA-18 (4,6). No teor de sólidos solúveis (média de 21,51ºBrix), o cultivar FHIA 21 (24,82ºBrix) diferiu significativamente dos demais. A relação SS/AT (média de 82,90) do cultivar FHIA-21 (99,23) diferiu estatisticamente de Thap Maeo (78,95), FHIA-18 e PV03-44 (77,48). Em relação à acidez titulável (0,27% ácido málico) e ao teor de lipídeos (0,17%), não houve diferenciação entre os cultivares. Quanto ao teor protéico dos materiais resistentes à sigatoka-negra, a média do ensaio foi de 4,59%, tendo o genótipo PV03-44 (4,08%) diferido estatisticamente dos demais. Os cultivares resistentes estudados apresentaram aspectos positivos de qualidade, principalmente na relação SS/AT, um dos principais parâmetros de atributo qualitativo de sabor da fruta.

Estudios de compuestos heterocíclicos y modificaciones químicas de membranas con fines farmacéuticos 4127

Teniendo en cuenta las propiedades bactericidas y tripanosas de algunos de los derivados sintetizados en nuestro laboratorio, se continuará con la obtención de nuevos derivados naftoquinónicos con sustituyentes hetericíclicos, derivados del isoxazol y del pirazol. A los compuestos obtenidos se le estudiarán sus propiedades físico-químicas y su estabilidad, tanto en solución como en estado sólido. Por otro lado se prepararán y caracterizarán membranas de polisacáridos naturales o semisintéticos con el objeto de obtener materiales farmacéuticos con propiedades especiales. Los estudios comprenderán: I. Síntesis de nuevos análogos nitrogenados de naftoquinonas. Se obtendrán derivados con sustituyentes carboxílicos, y con la posterior formación de sales se intentarán mejorar las propiedades hidrofílicas de derivados de isoxazolilnaftoquinonas. Se continuará con la síntesis de las pirazolilnaftoquinonas. II. Estabilidad de isoxazolilnaftoquinonas. Se realizarán estudios hidrolíticos, utilizando espectrofotometría UV-visible y cromatografía líquida de alta presión, y térmicos, por DSC, TG y DTA, a diversas isoxazolilnaftoquinonas con finalidad de establecer las mejores condiciones para su formulación. III. Se aplicarán los conceptos de QSAR a fin de establecer los parámetros que mejor se correlacionen con la actividad biológica. También se determinarán las modificaciones moleculares que incrementen la actividad biológica mediante cálculos utilizando métodos semiempíricos. IV. Preparación de membranas asimétricas de polisacáridos naturales o semisintéticos y sus modificaciones químicas. Estas investigaciones comprenderán cuatro etapas: 1- preparación de membranas; 2- reacciones de superficie; 3- estudios de liberación de los principios activos en diferentes medios; 4- caracterización de las membranas.

Características físicas e químicas do habitat da Biomphalaria tenagophila (Mollusca, Planorbidae)

Foram realizadas mensalmente, através de conchadas aleatórias, coletas de caramujos e de água, em uma pequena represa, visando a contribuir para o conhecimento das características físico-químicas da água e sua possível influência sobre alguns parâmetros, biológicos. Dos 17 fatores analisados, a Alcalinidade e a Condutividade se mostraram positivamente correlacionadas com a densidade de B. tenagophila (r = +0,224 e +0,290), enquanto que CO2 e Acidez se correlacionaram negativamente com densidade (r = -0,592 e -0,601). Alcalinidade e Dureza Total apresentaram valores um pouco acima de 100 mg/l de CaCO3; Condutividade e Cloretos, teores considerados altos para a região (680,1 ± 64,3micronS/cm e 94,9 ± 38,7 mg/l). Os demais fatores, como pH e OD, estiveram dentro dos padrões de águas brutas de abastecimento. As densidades de B. tenagophila foram mais baixas nos seis meses subseqüentes a um longo período de chuvas tortenciais (12 a 30 caramujos/ 90 conchadas/mês) e nos verões chuvosos. Nos meses mais frios de 1980 foram mais elevadas. Os diâmetros médios mensais foram sempre superiores a 13 mm, chegando a 21,4 ± 4,1 mm; mas a média da maioria dos meses girou em torno de 17 mm. Não houve correlação diâmetro/densidade (r = 0,037), nem densidade/temperatura (r = 0,065).

Qualidade Microbiológica e Físico – Química de Queijo Fresco de Leite de Cabra produzido em Cabo Verde

A Segurança Alimentar tem assumido uma importância cada vez maior a nível mundial, devido essencialmente ao aumento das trocas internacionais de alimentos e da consciencialização dos consumidores face ao direito de obter alimentos seguros. Tendo em conta este panorama, diversos países encaram a Segurança Alimentar como uma prioridade a nível de gestão governamental, onde se destaca os países em vias de desenvolvimento, como é o caso de Cabo Verde. No domínio do setor de produção de alimentos, têm sido implementadas ações que visam, principalmente, o aumento da qualidade. Em Cabo Verde existe uma grande tradição relacionada com a produção e consumo de queijo, sendo esta atividade possivelmente herdada dos antepassados coloniais. A maioria do queijo comercializado provém de fabricação artesanal e sua quantificação não consta em estatísticas oficiais, embora seja conhecida a existência de unidades de produção caseira e unidades semi-industriais. O presente trabalho, afeto ao curso de Mestrado em Segurança Alimentar da Faculdade de Farmácia – Universidade de Coimbra, teve como objetivo avaliar as condições sanitárias de produção e a qualidade microbiológica e físico-química de queijo fresco de leite de cabra produzidos em Cabo Verde. No total foram analisados 60 amostras de queijo, sob o ponto de vista microbiológico (30 amostras) e sob o ponto de vista físico-químico (30 amostras). Da avaliação sanitária conclui-se que ainda persistem algumas deficiências, como por exemplo, a realização de ordenha de forma inadequada e a produção de queijo sem tratamento térmico do leite. De acordo com os resultados microbiológicos, constataram-se elevadas contagens de microrganismos a 30ºC, na totalidade das amostras, e de E. coli, em 63% das amostras. Não se encontraram amostras positivas à presença de L. monocytogenes e Salmonella spp. As análises físico-químicas apresentaram teores médios, por 100g de produto, de 53% de humidade, 24% de matéria-gorda, 19% de proteína bruta, 3% de cinzas, 1,5% de açúcares (lactose) e 1,4% de sal, conduzindo a teores médios de 69% de humidade no queijo isento de matéria-gorda e de 51% de matéria gorda no resíduo-seco; o pH médio foi de 5,88 e o aw médio situou-se em 0,847. Foram identificadas variações inter-ilhas, a nível dos X parâmetros analisados, embora não muito marcantes, mas suficientes para conduzir a alguma diferenciação em função da proveniência. Recomendou-se o uso contínuo das boas práticas de higiene e fabrico na elaboração dos queijos, com o objetivo de melhorar a qualidade sanitária da produção e dos produtos finais.

Propriedades químicas e cristalográficas da caulinita e dos óxidos de ferro em sedimentos do grupo barreiras no município de Aracruz, estado do Espírito Santo

As propriedades químicas e cristalográficas detalhadas da caulinita (Ct) e dos óxidos de ferro do solo e dos sedimentos do Grupo Barreiras são pouco conhecidas. Para estudar as características desses minerais em profundidade, coletaram-se 11 amostras (0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 3,5; 4,2; 4,9; 5,6; 7,7; 10,5 e 14m) nos horizontes Bt, BC e C de um Argissolo Amarelo no município de Aracruz (ES). As frações argila e silte foram estudadas por difração de raios-X (DRX), análise termo-diferencial (ATD) e microscopia eletrônica. Os teores totais de Fe e outros microelementos (Cr, Mn, Ni, Pb, Ti e Zn) da fração argila foram determinados por espectrometria por emissão por plasma, após digestão da amostra com HF concentrado. Nos extratos resultantes das extrações com oxalato de amônio (OA) e ditionito-citrato-bicarbonato (DCB), determinaram-se os teores de Fe, Al, Si, Cr, Mn, Ni, Pb, Ti e Zn. A composição química da Ct das frações argila (amostra desferrificada) e silte (amostra natural) foi determinada pelo tratamento com NaOH 5molL-1 e pela combinação de aquecimento e extração com NaOH 0,5molL-1 fervente, respectivamente. O teor médio de Fe2O3 da Ct da fração argila (20,7gkg-1) foi superior ao obtido para a fração silte (5,2gkg-1), verificando-se, na menor fração, aumento nos teores de Fe2O3 com a profundidade. Graças ao maior raio iônico, a presença do Fe3+ na estrutura promoveu aumento no espaço interplanar do mineral, sobretudo na direção b. O tamanho das partículas de Ct foi semelhante entre os horizontes amostrados. A Ct apresentou grau semelhante de cristalinidade com a profundidade do solo, com exceção dos horizontes mais superficiais, os quais apresentaram menores valores de índice de cristalinidade, provavelmente por interferências com compostos orgânicos. A redução dos teores de Fe2O3 extraídos pelo DCB e da participação dos teores de FeOA mais FeDCB no Fe total da fração argila com a profundidade foi atribuída à dissolução dos óxidos de ferro, provocada pela umidade nas camadas inferiores dos sedimentos. A substituição isomórfica (SI) de Fe por Al na goethita (Gt) foi cerca de três vezes superior à da hematita (Hm), com maiores valores nos horizontes mais superficiais. A Hm apresentou menor valor de superfície específica (SE) que a Gt, refletindo os maiores valores de diâmetro médio do cristal para a Hm. Baixos valores de cristalinidade e menor tamanho de partículas estão associados à maior atividade e à influência da Ct e dos óxidos de ferro sobre as propriedades físico-químicas do solo. Os óxidos de ferro apresentaram baixa associação com microelementos, sobretudo com Ni, Pb e Ti.

Mineralogia e físico-química dos solos de mangue do rio Iriri no canal de Bertioga (Santos, SP)

A influência de condições halomórficas, hidromórficas e sulfato redutoras na mineralogia da fração argila e na geoquímica de três solos de mangue foi estudada no manguezal do rio Iriri. A partir de uma transeção, foram escolhidos três perfis representativos dos solos de mangue da área nos quais foram descritas as condições geoquímicas e sua conseqüência sobre a mineralogia de seus respectivos solos. A análise mineralógica (DRX e EDS) e as condições físico-químicas encontradas revelam a ocorrência de processos de piritização na área de estudo. A assembléia mineralógica está composta tanto por argilominerais alóctones (caulinitas, micas e esmectitas) como por argilominerais autóctones (micas, esmectitas e pirita). A partir de evidências provenientes da DRX e EDS, especula-se a formação de glauconita nestes solos. As condições de halomorfia e hidromorfia determinam valores de Eh e pH sob os quais elementos como Fe2+ e SO encontram-se livres na solução do solo com tendência à estabilidade da pirita (FeS2), favorecendo, portanto, o processo da piritização.

Queijo gorgonzola fabricado com leite pasteurizado por ejetor de vapor e HTST: parâmetros físico-químicos e sensoriais

Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência de dois sistemas de pasteurização (High Temperature Short Time ¾ HTST¾ e ejetor de vapor) nas características físico-químicas e sensoriais do queijo tipo Gorgonzola. As coletas de amostras de queijo e análises foram realizadas aos 5, 25, 45, 65 e 85 dias de maturação. Durante o período de maturação ocorreu aumento gradual de pH, sal/umidade e índice de acidez nos dois tratamentos. Os queijos fabricados com leite pasteurizado pelo sistema HTST obtiveram valores médios de pH superiores aos dos queijos fabricados com leite pasteurizado pelo sistema ejetor de vapor; os queijos fabricados com leite pasteurizado pelo sistema ejetor de vapor, obtiveram teores de índice de acidez e metilcetonas superiores aos dos queijos fabricados com leite pasteurizado pelo sistema HTST, indicando maior atividade lipolítica nesses queijos. Pela análise sensorial realizada aos 65 dias de maturação, pode se observar que não houve diferença significativa entre os tratamentos em relação à aparência, cor, consistência, textura e sabor. Porém foi observada diferença significativa com relação ao desenvolvimento do mofo e aroma. Os queijos fabricados com leite pasteurizado pelo sistema ejetor de vapor apresentaram maior atividade lipolítica e massa mais macia e fechada.

Amostragem e variabilidade espacial de características químicas de um latossolo submetido a diferentes sistemas de preparo

O trabalho foi conduzido na Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás, GO, em Latossolo Vermelho-Escuro distrófico, textura argilosa, submetido a diferentes sistemas de preparo, durante cinco anos consecutivos (19921996), e cultivado com milho no verão e feijoeiro no inverno, sob irrigação por aspersão. O objetivo foi avaliar as características químicas de um solo Latossolo Vermelho-Escuro após cinco anos de uso de três sistemas de preparo para o plantio. Os sistemas foram: com arado de aiveca, grade aradora e plantio direto. As amostras para análise química foram coletadas, em todos os três tratamentos, em uma malha quadrada de 49 pontos (7x7), a espaços de 4 m x 4 m, e nas profundidades de 0-5 cm e 5-20 cm de solo. As amostras foram analisadas para determinação do pH, Ca, Mg, P, K e cálculo da saturação por bases. Em relação a cada variável calculou-se o valor médio, mínimo, máximo e coeficiente de variação, comparando-se as médias, entre tratamentos, pelo teste t. Os valores de pH, Ca, Mg, P, K e saturação por bases do solo variaram nos diferentes tratamentos. Na profundidade de 0-5 cm, os valores de todas as variáveis foram maiores no sistema plantio direto do que no arado e na grade. Os valores de P e de K apresentaram as maiores variabilidades, e os de pH, as menores.