Optimização da produção biológica de polihidroxialcanoatos por aplicação de processos de separação com membranas

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

Microdiálisis cerebral de alta resolución: Estudio del perfil funcional y estructural de las membranas de 100 kDa

La microdiàlisi és una tècnica de neuromonitoratge que permet el mostreig continu del contingut molecular i iònic de l’espai intersticial cerebral. Aquesta tècnica es basa en la implantació d’un catèter en el parènquima cerebral humà de manera mínimament invasiva. Actualment, la microdiàlisi s’ha implantat de manera rutinària en moltes unitats de cures intensives pel neuromonitoratge de pacients amb lesions cerebrals agudes. No obstant, l’estudi in vivo del perfil temporal del proteoma en aquestes lesions i la correcta avaluació de la concentració de les molècules d’interès en el líquid extracel•lular cerebral requereix la determinació prèvia in vitro del percentatge de recuperació relativa de les proteïnes d’estudi.

Acúmulo de carbono em Latossolo adubado com dejeto líquido de suínos e cultivado em plantio direto

O objetivo deste trabalho foi estimar taxas de acúmulo de C orgânico em Latossolo Vermelho adubado com adubo solúvel e dejeto líquido de suíno e cultivado em plantio direto. O experimento foi conduzido em Campos Novos, SC, e os seguintes tratamentos foram aplicados anualmente: sem adubação; adubo solúvel; 25 m3 ha-1 de dejeto líquido + adubo solúvel; e doses de 25, 50, 100 e 200 m3 ha-1 de dejeto líquido. Foram determinados: os estoques de C orgânico (CO) na camada de 0-20 cm do solo; a adição de C pela fitomassa dos cultivos e pelo dejeto líquido de suíno; as taxas anuais de fixação de C; e os coeficientes de humificação (k1) e de mineralização (k2) de CO do solo. As taxas de fixação de C real e aparente aumentaram de acordo com as doses de dejeto, tendo variado de 0,6 a 1,7 e de 0,05 a 1,0 Mg ha-1 por ano, respectivamente. Os coeficientes k1 e k2 foram 0,17 e 0,011, respectivamente, enquanto o aporte de C requerido para manter o estoque inicial de CO do solo é de 4,14 Mg ha-1 por ano. O dejeto líquido de suíno aplicado anualmente em Latossolo Vermelho cultivado com a sucessão milho-aveia-preta em plantio direto aumenta o CO do solo em doses de até 200 m3 ha-1.

O tratamento da insuficiência istmocervical com protrusão de membranas

Nas gestantes com insuficiência istmocervical (IIC) nas quais já houve cervicodilatação e prolabamento das membranas existe dificuldade técnica para realizar-se a circlagem para conseguir o prolongamento da gravidez até que haja maturidade fetal suficiente para garantir a sobrevida do concepto. Descrevemos um caso de IIC com prolabamento de membranas na 21ª semana, em que se realizou a diminuição da pressão intra-uterina por amniocentese com drenagem de líquido amniótico até a reintrodução das membranas para o interior da cavidade uterina, o que permitiu a tração dos lábios do colo e a realização da circlagem com menor trauma mecânico. Esta medida proporcionou a evolução da gravidez por 12 semanas e a sobrevida do concepto.

Perfil Biofísico Fetal na Ruptura Prematura das Membranas

Objetivo: avaliar as modificações decorrentes da ruptura prematura das membranas sobre as variáveis do perfil biofísico fetal comparando-as às encontradas em gestantes com membranas íntegras. No grupo com ruptura prematura das membranas foi analisada, ainda, a associação das variáveis biofísicas com os índices de Apgar no 1º e 5º minutos e com a presença ou não de corioamnionite clínica e infecção neonatal. Pacientes e Métodos: em estudo prospectivo foram realizados 112 perfis biofísicos fetais em 60 gestantes com ruptura prematura das membranas entre a 28ª e a 40ª semana de gestação, sendo que apenas o último perfil biofísico fetal foi analisado e comparado com 60 perfis biofísicos fetais de gestantes com idades gestacionais idênticas às do grupo estudo e com membranas íntegras. Resultados: a análise estatística revelou que a ruptura prematura das membranas diminuiu a reatividade fetal, não interferiu nos movimentos corpóreos fetais, diminuiu a freqüência dos movimentos respiratórios fetais, não determinou modificações no tônus fetal e diminuiu consideravelmente o índice de líquido amniótico. Quanto à predição de corioamnionite e infecção neonatal, o perfil biofísico fetal não demonstrou ter validade estatisticamente significativa; no entanto, quando as variáveis biofísicas estavam presentes, ficou demonstrada de forma evidente a correlação com a ausência de corioamnionite e infecção neonatal. O resultado do último perfil biofísico fetal associou-se significativamente com o índice de Apgar no 5º minuto. Conclusão: o perfil biofísico fetal deve ser utilizado rotineiramente em gestantes com ruptura prematura das membranas com o propósito de se avaliar a vitalidade fetal e para se detectarem os fetos com menor probabilidade de infecção, principalmente aqueles com idades gestacionais abaixo da 34ª semana, nos quais se toma a conduta conservadora.

Repercussões maternas e perinatais da ruptura prematura das membranas até a 26ª semana gestacional

OBJETIVO: avaliar o prognóstico materno e perinatal em casos com amniorrexe prematura ocorridas até a 26ª semana de gravidez. MÉTODOS: análise retrospectiva dos casos de ruptura prematura das membranas ocorridas até a 26ª semana gestacional, sem sinais de trabalho de parto, sem qualquer tratamento para esta condição antes da admissão, acompanhados no período de janeiro de 1994 a dezembro de 1999. Os casos com idade gestacional menor que 22 semanas e peso ao nascimento inferior a 500 gramas foram excluídos. A amniorrexe foi confirmada pelo exame especular. Em caso de dúvida realizaram-se o teste da cristalização e a determinação do pH. Todas as grávidas foram submetidas a exame ultra-sonográfico para determinação da idade gestacional e índice de líquido amniótico. Os dados referentes ao resultado final da gravidez e as conseqüências para mãe, feto e neonato foram tabulados. RESULTADOS: preencheram os critérios de inclusão 29 casos de amniorrexe prematura. A ruptura ocorreu entre a 17ª e a 26ª semana, com média de 23,6 semanas. A duração média do período de latência foi de 21,7 dias. Ocorreram 22 partos vaginais espontâneos e três induzidos, além de quatro cesarianas. Houve sinais de infecção antes do parto em seis casos. Em 37,9% dos casos foram administrados antibióticos e em 6,9%, corticóides. Nenhuma paciente foi submetida a tocólise. Ocorreram três óbitos fetais e 25 neonatais. Apenas um recém-nascido sobreviveu, tendo permanecido na unidade de neonatologia por 19 dias devido a infecção e síndrome do desconforto respiratório. Não ocorreram óbitos maternos. CONCLUSÃO: a amniorrexe prematura até a 26ª semana gestacional tem sido doença com prognóstico extremamente sombrio para fetos e neonatos em nossa instituição.

Repercussões perinatais do oligoidrâmnio sem ruptura prematura das membranas detectado até a 26ª semana de gravidez

OBJETIVO: avaliar as repercussões perinatais da oligoidramnia não decorrente da ruptura prematura das membranas (RPM), diagnosticada até a 26ª semana de gravidez. MÉTODOS: análise retrospectiva dos casos de oligoidramnia ocorridos entre janeiro de 1994 e dezembro de 2000, diagnosticados até a 26ª semana de gravidez, empregando como critério índice de líquido amniótico igual ou inferior a 5 cm. Após o diagnóstico, as grávidas foram acompanhadas com exames ecográficos seriados, atentando-se para a manutenção do quadro. Havendo regressão da oligoidramnia, as pacientes permaneceram na pesquisa. As pacientes com RPM, as com óbito fetal ao primeiro exame e as que tiveram parto em outra instituição foram excluídas. Em relação às grávidas interessou-nos, especialmente, a presença de doenças e complicações obstétricas associadas. Quanto ao recém-nascido, avaliaram-se, dentre outros, o peso ao nascimento, tempo de internação/óbito, ocorrência de óbito ou malformação. RESULTADOS: foram incluídos vinte e sete casos de oligoidramnia. Treze fetos apresentaram malformações, sendo oito do trato urinário, quatro do sistema nervoso central e um higroma cístico. Quatorze gestantes apresentaram complicações clínicas ou obstétricas, principalmente hipertensão (10 casos). Além destes, encontramos três casos de placenta prévia e um de tiroidopatia. Houve 13 óbitos fetais e 14 neonatais. CONCLUSÃO: a oligoidramnia não decorrente da RPM, ocorrendo no segundo trimestre da gestação, independente da etiologia ou presença de anomalias congênitas, apresenta prognóstico sombrio e associou-se a resultado perinatal fatal em todos os casos.

Oligodramnia sem rotura das membranas amnióticas: resultados perinatais

OBJETIVO: avaliar os resultados perinatais em casos de oligodramnia sem rotura de membranas amnióticas. MÉTODOS: foram estudados retrospectivamente 51 casos consecutivos de oligodramnia (índice de líquido amniótico (ILA) menor que 5 cm) em nascimentos ocorridos no período de março de 1998 a setembro de 2001. Compararam-se os dados obtidos aos de 61 casos com quantidade intermediária e normal de líquido amniótico (ILA >5 cm). Analisaram-se variáveis maternas e neonatais, bem como taxas de mortalidade fetal, neonatal precoce e perinatal. As avaliações estatísticas foram realizadas mediante a aplicação do teste não paramétrico do c² com a correção de Yates, e do teste t de Student. Adotou-se o nível de significância de 5%. RESULTADOS: não houve diferença significante entre os grupos estudados, ao se analisar a ocorrência de síndrome hipertensiva, presença de mecônio, índice de Apgar inferior a sete no primeiro e quinto minuto, internação na unidade de tratamento intensivo neonatal e prematuridade. A oligodramnia associou-se significantemente ao tipo de parto (p<0,0002; RR=0,32), sofrimento fetal agudo (p<0,0004; RR=2,2) e presença de malformações fetais (p<0,01; RR=5,4). Os percentuais de malformações fetais foram de 17,6 e 3,3% nos grupos de oligodramnia e normal, respectivamente. As taxas de mortalidade fetal (2,0 vs 1,6%), neonatal (5,9 vs 1,6%) e perinatal (7,8 vs 3,3%), em ambos os grupos, não apresentaram diferença significante. CONCLUSÃO: a oligodramnia se associou a um aumento do risco para operação cesariana, sofrimento fetal agudo e malformações fetais.

Desfechos maternos e perinatais em gestantes com líquido amniótico diminuído

OBJETIVO: Determinar os desfechos maternos e perinatais em gestantes com o líquido amniótico diminuído segundo o índice de líquido amniótico (ILA). MÉTODOS: Realizou-se estudo de coorte com 176 pacientes admitidas na enfermaria de alto risco do Instituto de Medicina Integral Prof. Fernando Figueira (IMIP. O líquido amniótico foi mensurado pelo índice de líquido amniótico , sendo classificado como diminuído, quando entre 5,1 e 7,9 cm; oligohidrâmnio moderado, entre 3,1 e 5,0 cm; e grave, quando menor ou igual a 3,0 cm. Para se determinar a diferença entre os três grupos das variáveis categóricas estudadas, foram utilizados o teste de chi-quadrado e exato de Fisher, quando pertinentes, e, para as variáveis numéricas, utilizou-se o teste de Mann Whitney, em um nível de significância de 5%. RESULTADOS: As malformações fetais ocorreram mais frequentes quando o oligohidrâmnio foi grave, enquanto as síndromes hipertensivas foram associadas ao oligohidrâmnio moderado. Observou-se semelhança entre os três grupos em relação à rotura prematura das membranas e outras causas. O líquido amniótico reduzido foi encontrado com maior frequência quando a idade gestacional do diagnóstico foi ≥32ª semana. Em relação aos desfechos perinatais, a incidência de índice de Apgar <7 no 1ºe 5ºminuto do óbito perinatal, da icterícia neonatal e da hipoplasia pulmonar foi mais elevada na presença do oligohidrâmnio moderado a grave. CONCLUSÕES: As causas e os desfechos maternos e perinatais em gestantes com líquido amniótico reduzido varia em relação a sua classificação pelo ILA, estando o oligohidrâmnio grave associado aos desfechos perinatais adversos e às malformações fetais.

Ruptura prematura das membranas antes da 35a semana: resultados perinatais

OBJETIVO: Descrever os resultados perinatais na ruptura prematura das membranas pré-termo.MÉTODOS: Estudo observacional do tipo coorte retrospectivo, realizado no Instituto de Medicina Integral Prof. Fernando Figueira - IMIP, de janeiro de 2008 a dezembro de 2012. Foram incluídas 124 gestantes com ruptura prematura das membranas pré-termo, com feto único e idade gestacional <35 semanas. Gestantes com malformações fetais, síndromes hipertensivas, diabetes e diagnóstico de infecção na admissão foram excluídas. As gestantes foram internadas para realização de conduta conservadora, sendo realizada corticoterapia, antibioticoterapia e tocólise com nifepina, se necessário. Os resultados foram apresentados como distribuição de frequências e medidas de tendência central e de dispersão.RESULTADOS: Dezessete mulheres (13,7%) tinham idade gestacional menor que a 24asemana. As médias foram as seguintes: idade materna - 25,7 anos, idade gestacional no diagnóstico da ruptura prematura das membranas pré-termo - 29 semanas, índice de líquido amniótico - 3,5 cm e período de latência - 10,5 dias. A maioria das mulheres desencadeou o trabalho de parto espontâneo até a 30a semana, e a taxa de parto vaginal foi de 88,2%. A principal complicação materna foi a corioamnionite (34,7%). A sepse neonatal foi observada em 12%, e a mortalidade perinatal foi de 21,5% no grupo a partir da 24asemana e de 76,5% nas gestantes antes da 24a semana.CONCLUSÕES: Na ruptura prematura das membranas pré-termo, foi observada uma baixa frequência de morbidade e mortalidade materna, porém com altas taxas de complicações e óbito perinatais, sugerindo que outros protocolos de conduta nessas pacientes sejam estudados.

Estudo dos parâmetros da ultrafiltração de permeado de soro de queijo fermentado por Lactococcus lactis subsp. lactis

Permeado de soro doce, suplementado com extrato de levedura e peptona, foi utilizado como meio de crescimento para Lactococcus lactis subsp. lactis. No final da fase exponencial de crescimento, o meio de cultura fermentado foi submetido a uma ultrafiltração com o objetivo de concentrar o microrganismo. Foram realizados 6 processamentos diferentes, nos quais variou-se as condições iniciais da ultrafiltração, tendo sido avaliados os seguintes parâmetros: porosidade da membrana, pH e número de células viáveis no permeado e no retentado, a fim de ser estudado a influência de cada parâmetro na taxa de permeação da ultrafiltração. As membranas utilizadas foram eficazes como meio de barragem para o microrganismo Lactococcus lactis subsp. lactis, ficando o retentado com uma média celular de 10(8) ufc/ml e o permeado com uma média celular de 10² ufc/ml. Membranas de diferentes porosidades tiveram taxas de fluxo semelhantes. O aumento da concentração celular provocou a diminuição do fluxo. O pH também influenciou a taxa de permeação, havendo um aumento do fluxo quando foi utilizado um pH inicial mais alto.

Efeito do fator de concentração do retentado o rendimento de queijo minas frescal de baixo teor de gordura fabricado por ultrafiltração

Este trabalho teve por objetivo avaliar o rendimento e a recuperação de gordura e proteína de queijos Minas Frescal com baixo teor de gordura fabricados a partir de leite concentrado por ultrafiltração a fatores de concentração (FC) 2:1, 3:1 e 4:1. Os ensaios foram realizados em duplicata. Para cada repetição, foi determinada a composição físico-química do leite, permeado, retentados, soros e queijos. Estatisticamente, não houve diferença significativa (p>0,05) entre a composição dos diferentes queijos. Entretanto, foi observado que os teores de gordura e proteína tenderam a aumentar com o aumento do fator de concentração. Os valores de recuperação de gordura (85,70; 88,47 e 92,81%) e proteína (76,84; 85,20 e 89,27%), assim como o rendimento ajustado (11,39; 12,03 e 12,66 kg queijo/100kg leite), apresentaram tendência de aumento com o aumento do FC, mas as diferenças não foram estatisticamente significativas (p>0,05).

Remoção de compostos orgânicos de águas por ultra e nanofiltração em membranas poliméricas

Os recursos hídricos superficiais e subterrâneos tem-se mostrado contaminados, cada vez mais freqüentemente, por substâncias orgânicas e inorgânicas, em nível de traços, prejudicando os seus usos mais nobres, por exemplo, abastecimento público. Este estudo teve por finalidade principal verificar a eficiência de rejeição por membranas poliméricas, de alguns compostos orgânicos tipo, naftaleno, carbofurano, tricloroetileno (TCE) e metil paration, em baixas concentrações. Empregou-se testes hidrodinâmicos de filtração, tipo "dead-end", com taxa de aplicação média de 13,16 m3.m-2.h-1 através das membranas comerciais de características distintas, uma de ultra (UE-50) e duas de nanofiltração (XN-40 e TS-80). Avaliou-se, também, a preparação de água contaminada para a filtração por membranas, através do prétratamento por oxidação do carbofurano em meio líquido, usando um desinfetante padrão, o hipoclorito de sódio. Após a oxidação desde composto, testes hidrodinâmicos de filtração foram realizados para verificar, também, a eficiência de rejeição dos sub-produtos. Por fim, foram realizados testes de envelhecimento das membranas que poderiam ser atacadas pelos compostos orgânicos em solução aquosa. Todos os ensaios foram realizados à temperatura de 25 oC, empregando pressão de filtração de 4 atm. Os compostos orgânicos foram detectados por várias técnicas, principalmente cromatografia gasosa e líquida, sequenciada por espectrometria de massas. Para acompanhar o envelhecimento das membranas, em seis meses de uso, foi empregada microscopia de força atômica, através da medição de porosidade e de rugosidade superficiais. Em termos médios, nas três faixas de concentrações testadas, o metil paration foi o composto mais eficientemente removido pelas membranas em todos os testes realizados, com 59,82 % de rejeição pela membrana UE-50, 43,97 % pela membrana XN-40 e 56,12 % pela TS-80. O TCE foi rejeitado 28,42 %, 23,87 % e 21,42 % pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80, respectivamente. O naftaleno, foi rejeitado 20,61 %, 14,85 % e 12,63 % pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80, respectivamente. Para o carbofurano, a percentagem de rejeição pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80 foi, respectivamente, de 4,51 %, 4,88 % e 2,92 %. Dentre todas as membranas testadas, a membrana de polisulfona UE-50, de ultrafiltração, produziu a melhor eficiência na rejeição de metil paration, tricloroetileno e naftaleno, com 59,82 %, 28,43 % e 20,61 % de rejeição, na ordem. A membrana de poliamida-uréia TS-80, de nanofiltração, proporcionou maior rejeição (56,12 %) que a membrana de poliamida XN-40, de nanofiltração (43,97 %), para o metil paration. Ao contrário, a membrana XN-40 mostrou uma rejeição maior (23,87 %) que a TS-80 para o tricloroetileno (21,42 %). Para o naftaleno, a membrana XN-40 também mostrou uma rejeição (14,85 %) maior que a TS-80 (12,63 %). A eficiência de rejeição do carbofurano foi a menor de todos os compostos ensaiados, independente da membrana. Se for assumido que a membrana de ultra deverá ser seguida pela de nanofiltração, a eficiência conjunta UE-50 + XN-40 será, em termos médios, para o naftaleno, carbofurano, tricloroetileno e metil paration, respectivamente, 32,24%, 9,19%, 45,60% e 77,44%. Para o conjunto UE-50 + TS-80 será de: 30,64%, 7,29%, 43,92% e 83,51%, não havendo diferenças estatisticamente significantes entre os dois conjuntos. Nos testes de pré-tratamento por oxidação do carbofurano, observou-se a formação do carbofurano hidrolisado e mais dois sub-produtos principais, SP-1 e SP-2, que foram rejeitados, 47,85 % e 92,80 %, respectivamente, pela membrana XN-40. Na verificação das perdas das características morfológicas pelo uso prolongado das membranas, sob ataque de compostos orgânicos em baixa concentração ("envelhecimento") verificou-se que a rugosidade (0, 3 e 6 meses) e a porosidade (0, 3 e 6 meses) foram consideravelmente alteradas. A porosidade da membrana XN-40 aumentou 42,86% e a da membrana TS-80 aumentou 34,57%, quando imersas por 3 meses. A rugosidade das membranas XN-40 e TS-80 nos testes de imersão por 3 meses, aumentou 5,37% e 291% respectivamente. Nos testes de imersão em 6 meses, o aumento da porosidade das membranas XN-40 e TS-80 foi de 29,67% e 18,52% respectivamente, enquanto que a rugosidade aumentou 25,27% e 155% para as mesmas. Conclui-se que membranas de nanofiltração poliméricas necessitam de prétratamentos para rejeitar, com segurança, e colocar dentro dos padrões de potabilidade, águas contaminadas com os compostos orgânicos tipo testados e que seu uso prolongado irá afetar as suas características de rejeição dos contaminates.

Tratamento do efluente alcalino do branqueamento da polpa de celulose pelo processo de separação por membranas

O presente trabalho estuda o reaproveitamento do efluente alcalino do branqueamento da polpa, da indústria de celulose, através de processos de separação com membranas. Para tanto, foram realizados testes com o efluente industrial para diferentes membranas e, simultaneamente, foi pesquisada a aplicação do processo de flotação como pré-tratamento para retirada de fibras do efluente. A avaliação dos resultados foi realizada por meio de determinações analíticas e monitoramento de alguns parâmetros. Os experimentos foram executados em equipamentos de bancada e piloto. A etapa de separação com membranas envolveu os processos de ultrafiltração, nanofiltração, osmose reversa e combinações destas operações. De forma a escolher um processo com retenção e fluxo permeado adequados variou-se durante os testes a pressão através das membranas e a temperatura. As análises realizadas para a caracterização do efluente foram: pH, condutividade elétrica, turbidez, sólidos totais (ST), demanda química de oxigênio (DQO), compostos organo-halogenados (AOX), ferro, magnésio, cálcio, sódio, potássio e manganês. A DQO foi o principal critério utilizado para avaliar a qualidade do permeado. Os ensaios de flotação foram realizados com e sem adição de compostos químicos auxiliares. A eficiência do processo foi avaliada através das análises de ST, condutividade elétrica, pH, recuperação de fibras, teor de alumínio, turbidez e visualmente Os resultados indicaram que todos os processos testados trouxeram uma melhoria nas características do efluente, incluindo reduções de até 90% no valor de DQO em alguns casos. O processo que apresentou a melhor performance foi a combinação UF5+ORP. A investigação preliminar sobre a flotação das fibras mostrou que, apesar de ter atingido uma remoção de fibras de 95% ainda havia a presença de partículas grosseiras, as quais poderiam causar danos aos processos com membranas. Mais estudos devem ser realizados no sentido de otimizar o processo de flotação.