Acetalização de glicerol e fenilacetaldeído assistida por pervaporação em reactor de membrana catalítica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Avaliações in vitro da utilização da gelatina como material de suporte à regeneração de tecidos

Neste trabalho foram produzidas matrizes de nanofibras de gelatina de porco e de gelatina de peixe através da técnica de electrofiação. Estas matrizes têm uma estrutura morfológica e química interessantes para o desenvolvimento de scaffolds no âmbito da Engenharia de Tecidos mas a sua instabilidade em água compromete essa aplicação. Assim, as matrizes foram reticuladas recorrendo a dois processos diferentes: um físico (tratamento desidrotérmico - DHT) e outro químico (exposição a vapor de glutaraldeído - GTA). Os resultados obtidos permitiram verificar que a gelatina de porco reticulou mais facilmente que a gelatina de peixe, provavelmente devido a uma maior presença de grupos funcionais capazes de reagir com os processos de reticulação. Foram analisados possíveis efeitos citotóxicos das matrizes reticuladas em culturas de células Vero. Os extratos das matrizes não revelaram ser tóxicos mas o tratamento com GTA comprometeu a adesão das células às matrizes indicando acarretar um certo risco de toxicidade. O uso da glicina revelou-se eficaz na redução dessa toxicidade. Para além das matrizes de fibras sem orientação preferencial (depositadas num coletor plano), foram depositadas fibras paralelamente alinhadas recorrendo a um coletor cilíndrico rotatório. Marcações fluorescentes de células semeadas nos dois tipos de fibras revelaram que o citoesqueleto das células semeadas nas fibras alinhadas se organiza na direção do alinhamento.

Desenvolvimento de membranas catalíticas ácidas para a metanólise do ácido palmítico: estudo do efeito da reticulação

A produção de biodiesel tem sido afectada, ao nível dos custos de produção, pela falta de matérias-primas adequadas que não entrem em competição com a indústria alimentar. A matéria-prima original para a produção de biodiesel é o óleo de soja alimentar, porém a sua utilização origina problemas significativos a nível político e económico. Desta forma, a indústria do biodiesel encontra-se empenhada na modificação para matériasprimas alternativas e de baixo custo. Contudo, estas matérias-primas apresentam elevados níveis de ácidos gordos livres, sendo por isso necessária a eliminação dos ácidos gordos livres. Neste trabalho experimental é proposta a metanólise do ácido palmítico catalisada por membranas poliméricas catalíticas ácidas, utilizadas num reactor de membrana com pervaporação simultânea. Este processo é uma alternativa á destilação reactiva visto que permite a integração da reacção e da separação numa única operação, pelo que é possível a optimização energética, a maximização da conversão e a eliminação de solventes de extracção. Foi efectuado o estudo cinético da reacção de esterificação catalisada pelo catalisador KIT-6 sulfonado. Este catalisador foi caracterizado por titulação ácido-base. Prepararam-se membranas catalíticas compósitas por dispersão do KIT-6 sulfonado em matrizes de poli(álcool vinílico) reticulado com glutaraldeído ou hexametilenodiisocianato. As membranas foram caracterizadas por medição de ângulos de contacto, percentagem de inchamento e por FTIR. Os efeitos do tipo de reticulante e da percentagem de reticulação nas propriedades de transporte e de sorção das membranas, foram estudados em reactor bacth, com as membranas cortadas em pedaços. Os elevados períodos de indução apresentados pelas curvas cinéticas obtidas sugerem que a água formada na reacção afecta de forma pronunciada as propriedades de transporte das membranas. Esta hipótese foi suportada pelo bom ajuste dum modelo cinético-difusional aos pontos experimentais. Por fim, foi testada uma membrana em reactor de membrana com pervaporação simultânea, utilizando azoto seco como gás de varrimento.

Anticorpos anti-HBs obtidos em coelhos e sua utilização como reagentes para testes sorológicos no diagnóstico da hepatite B

Pela técnica de cromatografia de afinidade, utilizando-se a resina de Sepharose 4B ligada ao anti-HBs, obteve-se na passagem de plasma de portador assintomático de antígeno HBs, um antígeno parcialmente purificado. Este antígeno foi utilizado para a inoculação em coelhos, num esquema de cinco doses, sendo a primeira dose de 1mg e as quatro subseqüentes de 0,5 mg, com intervalos aproximadamente de quinze dias. Observando-se que os títulos não mais variaram após a quinta inoculação, os animais foram sangrados no 62° dia e os anticorpos anti-HBs obtidos foram padronizados através dos seguintes métodos para detecção de antígeno HBs: a) Hemaglutinação passiva reversa (HAPR) – utilizando-se a gamaglobulina específica obtida de soro imune dos coelhos através de cromatografia de afinidade, alcançando uma concentração ótima de apenas 10µg/ml para a sensibilização de hemácias de carneiro a 5%, fixadas com glutaraldeído. B) Contraimunoeletroforese (CIEF) – utilizando-se o soro imune diluído até 1/20 como reagente para a detecção do antígeno HBs. O soro imune anti-HBs foi também utilizado para a conjugação com uma nova resina de Sepharose 4b tendo uma captação aproximada de 0,5 a 1,0mg antígeno HBs por ml de resina após completa saturação.

Remoção de biofilme em canais de endoscópios: avaliação de métodos de desinfecção atualmente utilizados

Estudo experimental laboratorial que comparou a ação de cinco métodos de desinfecção na remoção de biofilme em endoscópios gastrintestinais. Foram utilizados como corpos de prova tubos novos transparentes de politetrafluoretileno (Teflon®) simulando os canais flexíveis dos endoscópios. Após limpeza prévia os tubos foram contaminados intencionalmente com Pseudomonas aeruginosa para formação de biofilme e submetidos à desinfecção. Como resultado, nenhum deles removeu 100% dos biofilmes. O que mais removeu fisicamente o biofilme foi o glutaraldeído 2% em processadora automática, provavelmente justificado pela dupla limpeza, já que o equipamento conta com essa fase no início do seu ciclo. O método que se mostrou menos eficiente para remoção de biofilme e outros resíduos foi água eletrolítica ácida. Esses resultados sugerem que a limpeza é mais impactante na remoção de biofilmes do que a desinfecção consecutiva, uma vez que o glutaraldeído, desinfetante da máquina que se mostrou mais eficiente, é um fixador de resíduos orgânicos.

Relação entre a estrutura foliar de feijoeiro e a pré-infecção por Glomerella cingulata f.sp. phaseoli

Os objetivos deste trabalho foram mensurar a área da nervura secundária e quantificar o número de tricomas da superfície foliar de cultivares de feijoeiro suscetível (Carioca), moderadamente resistente (Pérola) e resistente (IAPAR-81) à antracnose, e observar as relações entre tais características com o estágio pré-infeccional. Para mensurar a área da nervura secundária, fragmentos foliares foram amostrados, fixados em FAA 50, conservados em álcool 70%, infiltrados em resina glicol-metacrilato, cortados transversalmente e corados com azul de toluidina. Os tricomas foram quantificados em impressões epidérmicas em microscópio de projeção. Na análise pré-infeccional, o material foi fixado em glutaraldeído 2,5% e processado para o estudo ao microscópio eletrônico de varredura. A cultivar resistente apresentou menor área de nervura secundária e maior pilosidade que a cultivar moderadamente resistente e a suscetível. Na cultivar resistente, por causa da menor área de nervura e maior pilosidade, o patógeno permaneceu sobre a nervura e envolvido com o tricoma. Na cultivar suscetível, com maior área de nervura e menor pilosidade, foram observadas necrose e estruturas fúngicas na superfície foliar. Há relação entre estas características foliares e a resistência à antracnose durante o estágio pré-infeccional do patógeno.

Estudo da enxertia hipocotiledonar do maracujazeiro-amarelo sobre dois porta-enxertos, através de microscopia eletrônica de varredura

O objetivo deste trabalho foi verificar quanto tempo após a realização da enxertia hipocotiledonar ocorre a soldadura ou adesão entre enxerto e porta-enxerto, e também a formação da ponte de calo, verificada pelo total preenchimento da fenda por tecido meristemático secundário (calo). Foram produzidas 56 mudas de maracujazeiro-amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.) pela enxertia hipocotiledonar em fenda cheia no topo sobre dois porta-enxertos (P. edulis Sims f. flavicarpa Deg. e P. alata Dryander). Aos 0, 3, 6, 9, 12, 15 e 18 dias após a enxertia, coletou-se a região da enxertia de quatro mudas de cada combinação. O material coletado foi fixado em solução de glutaraldeído a 3%, pós-fixado em tetróxido de ósmio a 2%, desidratado em uma série de álcool etílico (30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100%), levado ao secador de ponto crítico (CO2), montado, metalizado com ouro - paládio (35 nm) e, por fim, observados e eletromicrografados em microscópio eletrônico de varredura JEOL JSM 5410 (operado em 15 kV). Verificou-se que, aos seis dias após a enxertia, a soldadura para o porta-enxerto Passiflora alata já havia ocorrido, o que só foi constatado para Passiflora edulis f. flavicarpa aos nove dias. Também, aos nove dias, observou-se para ambos os porta-enxertos a completa formação da ponte de calo, indicando que, a partir daí, pode-se iniciar o processo de aclimatação da muda, para levá-la a um ambiente de menor umidade.

Estudo morfométrico comparativo de populações de Rotylenchulus reniformis (Nemata: Rotylenchulinae) do Brasil

Quarenta e oito populações de Rotylenchulus reniformis foram recuperadas de amostras de solo e raízes de diferentes culturas e inoculadas em diferentes plantas hospedeiras, mantidas em microparcelas no Departamento de Fitossanidade da UNESP/FCAV, Campus de Jaboticabal, São Paulo. Os sintomas da doença causada pelo nematóide em algodoeiro (Gossypium hirsutum), no campo, foram documentados, bem como o hábito de parasitismo do nematóide em raízes de algodão e de mamoeiro (Carica papaya), utilizando-se de coloração in situ do nematóide com fuccina ácida. Efetuou-se a comparação morfológica de todas as populações, ao microscópio óptico composto, em montagens temporárias e, de algumas, ao microscópio eletrônico de varredura. Para as observações ao microscópio eletrônico de varredura, fêmeas adultas presas às raízes foram fixadas em glutaraldeído e pós-fixadas em tetróxido de ósmio, desidratadas em álcool etílico, secas em secador de ponto crítico, montadas, recobertas com 35 nm de ouro, observadas e elétromicrografadas em 15 kV. Os dados obtidos confirmam que R. reniformis é a única espécie do gênero distribuída nos agroecossistemas brasileiros e que a amplitude de variação de caracteres morfométricos em populações brasileiras desse nematóide, tais como comprimento do estilete, V % e forma da cauda, é maior que em populações da mesma espécie de outras regiões do mundo. Foram ilustradas fêmeas jovens de R. reniformis com a cauda bifurcada, e esse detalhe da morfologia do nematóide ainda não havia sido relatado.

Biossensor amperométrico para determinação de peróxido de hidrogênio em leite

Um biossensor amperométrico foi desenvolvido para detecção de peróxido de hidrogênio em amostras de leite. O biossensor foi construído a partir da imobilização de enzima peroxidase sobre eletrodo impresso de carbono. Parâmetros de otimização visando um melhor desempenho do biossensor foram avaliados. O biossensor apresentou linearidade no intervalo de 5,0 a 40,0 µ mol L-1 de H2O2 em tampão fosfato. Em amostras de leite sem diluição, os limites de detecção e quantificação foram de 0,42 µmol L-1 e 1,39 µmol L-1, respectivamente. O biossensor mostrou-se uma alternativa sensível e de baixo custo na detecção de H2O2 em amostras adulteradas de leite.

Metodologias de preparação de amostras de ferrugem para estudos morfológicos de urediniósporos por meio de microscopia eletrônica de varredura

Amostras de urediniósporos de ferrugens das espécies Melampsora epitea Thum., Melampsora medusae Thuem., Hemileia vastatrix Berk., Uromyces appendiculatum Pers., Puccinia sorghi Schwein., Tranzschelia discolor Fuckel e Phakopsora euvitis Ono, coletadas dos hospedeiros, chorão (Salix sp.), álamo (Populus deltoides Bartr. Ex. Marsh), cafeeiro (Coffea arabica L.), feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), milho (Zea mays L.), pessegueiro (Prunus persicae L.) e videira (Vitis vinifera L.) respectivamente, foram processadas de 3 formas: a) método convencional (fixação em glutaraldeído e tetróxido de ósmio, desidratação em acetona e secagem ao ponto crítico); b) método do vapor de ósmio e metalização com ouro; c) metalização direta de amostras (utilizado para esporos soltos). A técnica de fratura de amostra congelada em nitrogênio líquido também foi testada para o estudo do interior de pústulas da ferrugem da videira (P. euvitis). As amostras foram visualizadas em microscópio eletrônico de varredura no NAP/MEPA da ESALQ/USP. Procedeu-se à mensuração dos esporos e as imagens obtidas foram capturadas pelo software LeoUserInterface e processadas utilizando-se o programa de computador "Corel Draw". Em todos os métodos analisados obteve-se uma boa preservação da estrutura possibilitando imagens de alta qualidade. No entanto, para esporos livres (mantidos em cápsula de gelatina) o método da metalização direta foi mais prático e rápido. Para observação das pústulas em tecido vegetal os dois métodos de processamento de amostras avaliados proporcionaram resultados satisfatórios. A técnica de fratura em nitrogênio líquido também permitiu perfeita visualização do interior das pústulas da ferrugem da videira.

Suscetibilidade a desinfetantes e perfil de resistência a antimicrobianos em isolados de Escherichia coli

A colibacilose, causada por Escherichia coli, é a enfermidade entérica de maior impacto na produção de suínos, podendo levar à morte do animal. Esta bactéria possui grande capacidade de desenvolver resistência a múltiplos antimicrobianos e a desinfetantes. Desta forma, estudos que abordem mecanismos de resistência e perfil de amostras de campo tornam-se necessários. E. coli é amplamente utilizada como modelo de estudos que exploram a resistência intrínseca e extrínseca a multidrogas. Neste trabalho, buscou-se verificar o perfil de sensibilidade de 62 isolados de E. coli de suínos frente a três desinfetantes e a 13 antimicrobianos. Ainda, em 31 destes isolados foi pesquisada a presença de mecanismo de efluxo. Dos três desinfetantes avaliados, o cloreto de alquil dimetil benzil amônio+poliexietilenonilfenileter foi o que se mostrou mais eficaz (100%), seguido do glutaraldeído+cloreto de alquil dimetil benzil amônio (95,2%) e do cloreto de alquil dimetil benzil amônio (88,8%). Dentre os antimicrobianos testados, observou-se maior resistência para a tetraciclina (62,2%) e maior sensibilidade para o florfenicol (88,6%). A alta sensibilidade dos isolados frente aos desinfetantes pode estar relacionada à ausência de mecanismo de efluxo. O índice de resistência múltipla médio aos antimicrobianos foi de 0,52, o que demonstra um perfil multirresistente dos isolados, conduzindo para a necessidade do uso racional destas drogas em suinocultura.

Análise ultraestrutural da glândula corpo dorsal do caracol pulmonado Megalobulimus abbreviatus Becquaert 1948

O corpo dorsal (CD) é uma glândula endócrina presente junto aos gânglios cerebrais de todos os moluscos pulmonados (sinapomorfia) e, em Megalobulimus abbreviatus, o CD estende-se até o complexo de gânglios subesofageais. Tem sido atribuído o papel de produtor de hormônio gonadotrópico feminino para os pulmonados mais estudados (Helix pomatia, Helix aspersa e Lymnaea stagnalis). Em trabalho anterior foram descritos o aspecto histológico de glândula esteroidogênica e as variações citológicas sazonais do CD de Megalobulimus; o período de maior atividade sintética glandular coincide com o período de maior atividade reprodutiva. Um dos objetivos desse trabalho é identificar ultra-estruturalmente a presença e o tipo de terminações nervosas junto às células do CD, nas diferentes porções desta glândula, parte supraesofageal, junto aos gânglios cerebrais (GC) e subesofageal, junto aos gânglios pleurais (PL). Nesse estudo também pretende-se investigar a imunorreatividade ao neuropeptídeo FMRFamida no CD, supondo que este peptídeo, existente em grande quantidade em numerosos neurônios cerebrais, possa estar envolvido no controle inibitório destes gânglios sobre a atividade sintética glandular. Para o trabalho, diferentes regiões do CD (Fig. 2) foram fixadas em diferentes meses (5 animais/estação) em paraformaldeído 2% e glutaraldeído 1%, diluídos em tampão fosfato 0,1M, pH 7,4 (para imunoistoquímica, a fixação foi em paraformaldeído 4% e glutaraldeído 0,1%); pós-fixados em OsO4 1% diluído em TF; desidratado em álcool e acetona e incluído em resina Durcupan. As secções ultrafinas foram analisadas no Centro de Microscopia Eletrônica da UFRGS (microscópio eletrônico de transmissão JEOL JEM1200ExII). Para a imunoistoquímica, antes da pós-fixação com OsO4, os cortes (vibrátomo, 100 µm) foram processados para imunoistoquímica ao anticorpo anti-FMRFamida (Chemicon, 1:900) pelo procedimento peroxidase-anti-peroxidase. O CD se estende dos GC aos PL, acompanhando os conetivos cérebro-pleurais. Tanto na região subesofageal como supraesofageal, as células do CD de Megalobulimus abbreviatus estão inervadas por terminações axonais que fazem estreito contato com as células secretoras, semelhantes a sinapses “en passant”, contendo grânulos eletrodensos. Na porção dorsal à comissura cerebral são encontrados pequenos feixes de axônios, indicando que a inervação do CD provém da comissura cerebral. As terminações axonais encontradas no CD mostram algumas terminações axonais imunnorreativas a FMRFamida, sugerindo a participação deste neuropeptídeo no controle do CD. As células do CD apresentam características evidentes de tecido esteroidogênico.

Desenvolvimento de um teste de Elisa-LPS para Salmonella e sua aplicação em rebanhos suínos na identificação de fatores de risco associados à infecção.

A implementação de programas de controle de salmonela em suínos, com objetivo de diminuir os riscos de infecção alimentar em humanos, exige métodos rápidos e baratos para medir a intensidade da infecção, bem como reduzir seus fatores de risco. A partir disso, desenvolveu-se um teste de ELISA, utilizando antígeno lipopolissacarídeo do sorovar Typhimurium, pela sua similaridade antigênica com os sorovares prevalentes em suínos no Rio Grande do Sul. O teste padronizado foi utilizado na determinação da soroprevalência em 65 rebanhos suínos, os quais participaram de estudo para identificação de fatores de risco. As granjas foram classificadas em três categorias de soroprevalência, baixa (até 40%), média (40-70%) e alta (mais de 70%) prevalência, estabelecidas como variável explicada. As respostas do questionário contituíram as variáveis explicativas. Aquelas associadas à variável explicada pelo teste de χ2 (p ≤ 0,1) foram submetidas à análise fatorial de correspondência múltipla (AFCM). Paralelamente, foram avaliados seis desinfetantes (amônia quaternária, glutaraldeído, iodóforo, hipoclorito de sódio (1 e 0,1%), fenol e ácido peracético) frente a amostras de Salmonella Typhimurium isoladas de suínos. Os produtos foram testados na presença e ausência de matéria orgânica, sob duas diferentes temperaturas e, posteriormente, frente a 8 isolados com diferentes perfis de resistência antimicrobiana, por um tempo de contato de 5 minutos. O teste de ELISA identificou a soroconversão nos animais inoculados (7 dias p.i.) e contatos (21 dias p.i.), bem como o aumento no número de animais positivos após infecção natural (28,6% para 76,9%). A sensibilidade e a especificidade do teste foram respectivamente de 92 e 100%. Após adaptações para suco de carne, estabelecendo o soro como referência, a sensibilidade do teste para suco de carne foi de 88,12% e a especificidade 70,43%. Em análise de concordância entre os testes, o índice kappa foi de 5,78, com p=0,002 no teste MacNemar. A AFCM identificou a associação da maior soroprevalência com o seguinte grupo de variáveis: nas granjas terminadoras, uso de ração peletizada, distribuição de dejetos a menos de 100m do local de captação de água, não utilização de comedouro do modelo comedouro/bebedouro, transporte com freteiro misturando animais de várias granjas; enquanto nas granjas de ciclo completo apareceram ingredientes de ração desprotegidos de outros animais, ausência de controle de roedores, ração seca, ausência de cerca, não uso da pintura com cal após lavagem e desinfecção e a entrada de outras pessoas além do técnico na granja. Todos os desinfetantes foram eficazes na ausência de matéria orgânica, nas duas temperaturas testadas. Entretanto, quando na presença de matéria orgânica ou após cinco minutos de contato, somente o hipoclorito de sódio (1%), fenol e o ácido peracético foram eficazes. Dessa forma, ao estabelecer uma ferramenta sorológica para medir a infecção pelos principais sorovares de Salmonella que afetam os suínos no sul do Brasil e identificar fatores de risco associados à alta soroprevalência, será possível dar início à implementação e validação de protocolos de controle da infecção em rebanhos.

Estudo morfométrico comparativo de populações de Rotylenchulus reniformis (Nemata: Rotylenchulinae) do Brasil

Quarenta e oito populações de Rotylenchulus reniformis foram recuperadas de amostras de solo e raízes de diferentes culturas e inoculadas em diferentes plantas hospedeiras, mantidas em microparcelas no Departamento de Fitossanidade da UNESP/FCAV, Campus de Jaboticabal, São Paulo. Os sintomas da doença causada pelo nematóide em algodoeiro (Gossypium hirsutum), no campo, foram documentados, bem como o hábito de parasitismo do nematóide em raízes de algodão e de mamoeiro (Carica papaya), utilizando-se de coloração in situ do nematóide com fuccina ácida. Efetuou-se a comparação morfológica de todas as populações, ao microscópio óptico composto, em montagens temporárias e, de algumas, ao microscópio eletrônico de varredura. Para as observações ao microscópio eletrônico de varredura, fêmeas adultas presas às raízes foram fixadas em glutaraldeído e pós-fixadas em tetróxido de ósmio, desidratadas em álcool etílico, secas em secador de ponto crítico, montadas, recobertas com 35 nm de ouro, observadas e elétromicrografadas em 15 kV. Os dados obtidos confirmam que R. reniformis é a única espécie do gênero distribuída nos agroecossistemas brasileiros e que a amplitude de variação de caracteres morfométricos em populações brasileiras desse nematóide, tais como comprimento do estilete, V % e forma da cauda, é maior que em populações da mesma espécie de outras regiões do mundo. Foram ilustradas fêmeas jovens de R. reniformis com a cauda bifurcada, e esse detalhe da morfologia do nematóide ainda não havia sido relatado.

Desenvolvimento de um biossensor potenciométrico, à base de soja, para a determinação de uréia

In this work, the objective in study was the development of a biossensor potencyometric for urea detection, starting from the extracted urease of soy grains. Initially, was made a chemometrics study, through a planning factorial 24, objectified to find great conditions for the extraction of the urease without its properties were affected. Starting from this study, the best conditions were determined for the obtaining of rich extracts in urease, allowing the biossensors making with good characteristics. These were made using a platinum electrode as transducer with the dispersed urease in chitosan head office and reticulated in glutaraldehyde vapor. The biossensors obtained presented a limit of urea detection the same to 0,33 mM and lineal strip between 0,33 and 3 mM of the substratum. The time of answer was considered loud, mainly, in low concentrations of the substratum, where it was taken about 5 minutes by analysis. For high concentrations that time was reduced for not more than one minute. The time of life was limited by the adherence of the enzymatic membrane to the transducer, but it was possible to maintain the biossensor with operation for one month with about 50 accomplished measures. Application of the biossensor for analyses of fertilizers to the urea base presented excellent result for a sample with few interfering, but it was different when the used fertilizer was originating from of a complex sample. Even so the label was not expressed the text of nitrogen it was totally coming of the urea. An evaluation of the kinetic parameters of the catalytic reaction of the biossensor showed coherence with the results exposed in the literature