Variação radial da retratibilidade e densidade básica da madeira de Eucalyptus saligna Sm.

A ultra-estrutura e a composição química da madeira, bem como suas propriedades físicas e mecânicas, variam significativamente entre espécies, entre árvores de uma mesma espécie e, mesmo, entre diferentes partes de uma mesma árvore. Com este trabalho objetivou-se o estudo dos parâmetros de retratibilidade e de densidade básica da madeira Eucalyptus saligna, com idade de 16 anos, proveniente de talhões experimentais da EMBRAPA Florestas, de Colombo, Paraná. As amostras foram retiradas à altura do DAP de quatro posições eqüidistantes a partir da medula em direção à periferia, correspondendo a 0, 33, 66 e 100%, com dimensões nominais de 1,0 x 2,0 x 3,0 cm, sendo a última dimensão no sentido longitudinal. Elas foram mantidas em câmara fechada com ventilação, próximo de soluções salinas supersaturadas, com o objetivo de proporcionar diferentes condições de umidade relativa. Uma vez atingidas as distintas condições de umidade de equilíbrio, as amostras foram secas em estufa a 105 ºC e obtidos os dados de retratibilidade e densidade básica da madeira nas posições mencionadas. Constataram-se valores de contração volumétrica mais baixos na região medular, apresentando um acréscimo para as demais posições. Comportamento semelhante foi observado para os coeficientes das contrações lineares nas direções tangencial e radial. O fator anisotrópico foi consideravelmente mais elevado na região medular, decrescendo substancialmente em direção ao alburno. A densidade básica não mostrou sinais efetivos de estabilidade, apesar de mostrar tendência de aumento em direção à periferia do tronco.

Avaliação das propriedades higroscópicas da madeira de Eucalyptus saligna Sm., em diferentes condições de umidade relativa do ar

O estudo da higroscopicidade é indispensável para o entendimento da trabalhabilidade, estabilidade dimensional, resistência mecânica e durabilidade natural da madeira. Neste trabalho objetivou-se a avaliação do teor de equilíbrio higroscópico para diversas condições de umidade relativa do ar, bem como da retratibilidade linear e volumétrica e da densidade básica da madeira de Eucalyptus saligna Sm. A madeira utilizada foi proveniente de árvores com 16 anos de idade, procedentes de talhões experimentais da EMBRAPA Florestas de Colombo, Paraná. Amostras com dimensões de 1,0x2,0x3,0 cm, sendo a última na direção longitudinal, foram colocadas em uma câmara fechada, sob ventilação, próximas de recipientes com soluções salinas supersaturadas, a fim de atingir determinada condição preestabelecida de teor de equilíbrio higroscópico. Após o equilíbrio da umidade da madeira nas distintas condições de umidade relativa, as amostras foram secas em estufa, para posterior avaliação. Os dados relativos à umidade de equilíbrio ajustaram-se muito bem às condições de umidade relativa adotadas neste estudo, tendo sido possível estimar com grande precisão o teor de equilíbrio higroscópico, para a faixa de aproximadamente 20 até 100% de umidade relativa. A madeira em estudo apresentou dados de retratibilidade bastante elevados, se comparados aos de outras da mesma faixa de densidade. Apesar dos elevados coeficientes de contração, o fator anisotrópico ou relação T/R mostrou-se próximo daquele encontrado na grande maioria das madeiras comerciais brasileiras. Verificaram-se ainda coeficientes de contrações mais suaves nos teores de umidade abaixo de 17%.

Estudos de absorção de CO2 com soluções aminadas

A absorção química de dióxido de carbono (CO2) através de soluções aquosas de aminas tem sido estudada nos últimos anos devido à preocupação ambiental face ao aquecimento global. Nestes estudos, foram tidos como principais objectivos a realização de ensaios preliminares de absorção e desabsorção de CO2 em soluções aquosas de aminas bem como a construção de uma instalação piloto para a mesma finalidade. Inicialmente, a nível laboratorial, procedeu-se à absorção de CO2 através de soluções aquosas de aminas. As aminas utilizadas nestes estudos foram a monoetanolamina (MEA), etilenodiamina (EDA), 1,6- hexanodiamina (HDA) e piperazina anidra (PZ). A absorção de CO2 através destas aminas foi realizada experimentalmente às condições normais de pressão e temperatura. A concentração das soluções aquosas foi de 20% em massa de cada amina. Foram também realizados estudos de regeneração das soluções aquosas de aminas saturadas de CO2 em banho de glicerina, para determinar as condições de regeneração. Para além disso, observou-se o estado físico das aminas no estado puro até saturação com CO2 para garantir a não ocorrência de danos a nível de entupimento numa posterior utilização na instalação piloto. Por fim, voltaram-se a repetir todos estes ensaios experimentais utilizando-se, em vez da água destilada, um solvente polar aprótico, dimetilsulfóxido (DMSO). Numa segunda fase destes estudos, a absorção de CO2 através de soluções aquosas de aminas foi investigada experimentalmente numa instalação piloto. O objectivo era utilizar nesta fase do estudo as mesmas aminas utilizadas nos ensaios preliminares mas uma vez que não se dispunha das quantidades necessárias de aminas e para a sua aquisição teria que se despender bastante tempo e dinheiro, utilizaram-se duas soluções aquosas de alcanolaminas. As alcanolaminas utilizadas no presente estudo foram a amina secundária dietanolamina (DEA) e a amina terciária N-metildietanolamina (MDEA), duas aminas amplamente utilizadas nas indústrias químicas e petroquímicas para a purificação dos gases de combustão. A absorção de CO2 através destas duas alcanolaminas foi realizada experimentalmente às condições normais de pressão e temperatura. As concentrações das soluções aquosas foram de (10, 20 e 30) % em massa de MDEA e de DEA. O processo de adição de cloreto de bário (BaCl2.2H2O) às alcanolaminas ajuda à formação de carbonato de bário, quando o CO2 passa através da solução de alcanolamina. A quantidade de carbonato de bário formado foi utilizado para determinar a solubilidade do CO2 (mol CO2/mol alcanolamina). O principal desafio na captura de CO2 dos gases de combustão é o de reduzir o consumo de energia necessária para a regeneração do solvente. Deste modo, foram também realizados estudos de regeneração das soluções de alcanolaminas saturadas, para determinar as condições de regeneração. Os resultados obtidos, a nível laboratorial, revelaram que uma amina secundária (PZ) e uma amina primária de cadeia longa (HDA) são mais favoráveis ao processo de absorção e regeneração de CO2. No entanto, e devido a essa mesma estrutura molecular, necessitam de maiores valores de temperaturas para desabsorver o CO2. Garantiu-se poder trabalhar com as quatro aminas no estado puro em estudos futuros, na instalação piloto, garantindo que não ocorrerão danos a nível de entupimento. Relativamente ao solvente utilizado concluiu-se que um solvente polar aprótico não é um solvente favorável para estes estudos. Os resultados obtidos, na instalação piloto, revelaram que a amina terciária, MDEA, consegue absorver maiores quantidades de CO2 do que a amina secundária, EDA, bem como é a mais fácil de regenerar com menor perda de capacidade de absorção do que a EDA.

Experimental and modeling studies on reverse electrodialysis for sustainable power generation

A potentially renewable and sustainable source of energy is the chemical energy associated with solvation of salts. Mixing of two aqueous streams with different saline concentrations is spontaneous and releases energy. The global theoretically obtainable power from salinity gradient energy due to World’s rivers discharge into the oceans has been estimated to be within the range of 1.4-2.6 TW. Reverse electrodialysis (RED) is one of the emerging, membrane-based, technologies for harvesting the salinity gradient energy. A common RED stack is composed by alternately-arranged cation- and anion-exchange membranes, stacked between two electrodes. The compartments between the membranes are alternately fed with concentrated (e.g., sea water) and dilute (e.g., river water) saline solutions. Migration of the respective counter-ions through the membranes leads to ionic current between the electrodes, where an appropriate redox pair converts the chemical salinity gradient energy into electrical energy. Given the importance of the need for new sources of energy for power generation, the present study aims at better understanding and solving current challenges, associated with the RED stack design, fluid dynamics, ionic mass transfer and long-term RED stack performance with natural saline solutions as feedwaters. Chronopotentiometry was used to determinate diffusion boundary layer (DBL) thickness from diffusion relaxation data and the flow entrance effects on mass transfer were found to avail a power generation increase in RED stacks. Increasing the linear flow velocity also leads to a decrease of DBL thickness but on the cost of a higher pressure drop. Pressure drop inside RED stacks was successfully simulated by the developed mathematical model, in which contribution of several pressure drops, that until now have not been considered, was included. The effect of each pressure drop on the RED stack performance was identified and rationalized and guidelines for planning and/or optimization of RED stacks were derived. The design of new profiled membranes, with a chevron corrugation structure, was proposed using computational fluid dynamics (CFD) modeling. The performance of the suggested corrugation geometry was compared with the already existing ones, as well as with the use of conductive and non-conductive spacers. According to the estimations, use of chevron structures grants the highest net power density values, at the best compromise between the mass transfer coefficient and the pressure drop values. Finally, long-term experiments with natural waters were performed, during which fouling was experienced. For the first time, 2D fluorescence spectroscopy was used to monitor RED stack performance, with a dedicated focus on following fouling on ion-exchange membrane surfaces. To extract relevant information from fluorescence spectra, parallel factor analysis (PARAFAC) was performed. Moreover, the information obtained was then used to predict net power density, stack electric resistance and pressure drop by multivariate statistical models based on projection to latent structures (PLS) modeling. The use in such models of 2D fluorescence data, containing hidden, but extractable by PARAFAC, information about fouling on membrane surfaces, considerably improved the models fitting to the experimental data.

The cells and peripheral representation of sodium taste in mice.

Salt taste in mammals can trigger two divergent behavioural responses. In general, concentrated saline solutions elicit robust behavioural aversion, whereas low concentrations of NaCl are typically attractive, particularly after sodium depletion. Notably, the attractive salt pathway is selectively responsive to sodium and inhibited by amiloride, whereas the aversive one functions as a non-selective detector for a wide range of salts. Because amiloride is a potent inhibitor of the epithelial sodium channel (ENaC), ENaC has been proposed to function as a component of the salt-taste-receptor system. Previously, we showed that four of the five basic taste qualities-sweet, sour, bitter and umami-are mediated by separate taste-receptor cells (TRCs) each tuned to a single taste modality, and wired to elicit stereotypical behavioural responses. Here we show that sodium sensing is also mediated by a dedicated population of TRCs. These taste cells express the epithelial sodium channel ENaC, and mediate behavioural attraction to NaCl. We genetically engineered mice lacking ENaCalpha in TRCs, and produced animals exhibiting a complete loss of salt attraction and sodium taste responses. Together, these studies substantiate independent cellular substrates for all five basic taste qualities, and validate the essential role of ENaC for sodium taste in mice.

Controlled nerve growth factor release from multi-ply alginate/chitosan-based nerve conduits.

The delivery kinetics of growth factors has been suggested to play an important role in the regeneration of peripheral nerves following axotomy. In this context, we designed a nerve conduit (NC) with adjustable release kinetics of nerve growth factor (NGF). A multi-ply system was designed where NC consisting of a polyelectrolyte alginate/chitosan complex was coated with layers of poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) to control the release of embedded NGF. Prior to assessing the in vitro NGF release from NC, various release test media, with and without stabilizers for NGF, were evaluated to ensure adequate quantification of NGF by ELISA. Citrate (pH 5.0) and acetate (pH 5.5) buffered saline solutions containing 0.05% Tween 20 yielded the most reliable results for ELISA active NGF. The in vitro release experiments revealed that the best results in terms of reproducibility and release control were achieved when the NGF was embedded between two PLGA layers and the ends of the NC tightly sealed by the PLGA coatings. The release kinetics could be efficiently adjusted by accommodating NGF at different radial locations within the NC. A sustained release of bioactive NGF in the low nanogram per day range was obtained for at least 15days. In conclusion, the developed multi-ply NGF loaded NC is considered a suitable candidate for future implantation studies to gain insight into the relationship between local growth factor availability and nerve regeneration.

Estudo comparativo da eficiência da difenilcarbazida e do óleo de coco saponificado microemulsionados na inibição da corrosão de aço carbono

The effectiveness of microemulsions (ME) of saponified coconut oil (OCS-ME) and diphenylcarbazide (DC-ME) on a carbon steel corrosion inhibition process was evaluated using an electrochemical method of polarization resistance. The ME was prepared with OCS, butanol, kerosene and saline solutions. OCS-ME and DC-ME showed highest inhibitions effects (77% and 92%, respectively) at lower concentrations (0.5% and 0.48 - 0.50%, respectively). The surfactant OCS (in H2O) showed lower efficiency (63% at 0.20 - 0.25% concentration). The greatest inhibitory effect of DC-ME could be correlated with the chemical structure and the rich O/W ME system, which are very important for adsorption phenomena in interfacial ME systems.

Drying of sicilian lemon residue: influence of process variables on the evaluation of the dietary fiber produced

In this study, the effect of the process variables of the air-drying of Sicilian lemon residues on some technological properties of the fibers produced was studied. The determination and modeling of desorption isotherms were used to establish the equilibrium moisture content at 60, 75, and 90 °C using the static method with 8 saturated salt solutions. The best fit was obtained with BET and GAB models. The drying process was conducted in a vertical tray dryer and delineated according to a central composite experimental design (2²) using the following as factors: air velocity (0.5, 0.75 and 1 m/s) and temperature (60, 75, and 90 °C), and it presented a good fit to the exponential model (R² > 99.9%). The experimental design responses evaluated were the technological properties of the fibers: water-holding, oil-holding, and swelling capacity. Since these properties were present in high levels, the lemon residues could be used to increase content of fibers in foods resulting in the addition of nutritional benefits for the consumers.

Soluciones hipertónicas en trauma craneoencefálico: revisión sistemática de la literatura

El traumatismo craneoencefálico, es la epidemia silenciosa de nuestra época, que genera gastos en salud, en países como Estados Unidos, cercanos a los 60 billones de dólares anuales, y cerca de 400 billones en rehabilitación de los discapacitados. El pilar del manejo médico del trauma craneoencefálico moderado o severo, es la osmoterapia, principalmente con sustancias como el manitol y las soluciones hipertónicas. Se realizó la revisión de 14 bases de datos, encontrando 4657754 artículos, quedando al final 40 artículos después de un análisis exhaustivo, que se relacionaban con el manejo de la hipertensión endocraneana y terapia osmótica. Resultados: Se compararon diferentes estudios, encontrando gran variabilidad estos, sin homogenización en los análisis estadísticos, y la poca rigurosidad no permitieron, la recolección de datos y la comparación entre los diferentes estudios, no permitió realizar el meta-análisis y por esto se decidió la realización de una revisión sistemática de la literatura. Se evidenció principalmente tres cosas: la primera es la poca rigurosidad con la que se realizan los estudios clínicos; la segunda, es que aún falta mucha más investigación principalmente, la presencia de estudios clínicos aleatorizados multicéntricos, que logren dar una sólida evidencia y que genere validez científica que se requiere, a pesar de la evidencia clara en la práctica clínica; la tercera es la seguridad para su uso, con poca presencia de complicaciones para las soluciones salinas hipertónicas.

Seed longevity - moisture content relationships in hermetic and open storage

In seed storage research, moisture content can be maintained by providing a stable relative humidity (e.g. over saturated salt solutions) or by hermetic storage, but the two approaches provide different gaseous environments which might affect longevity. Seeds of timothy (Phleum pratense L.) and sesame (Sesamum indicum L.) were stored at 45 degrees C or 50 degrees C, respectively, with different moisture contents maintained by hermetic storage in laminated-aluminium-foil packets, or by desiccators above either saturated salt solutions or moistened silica gel. Seeds were withdrawn from storage at intervals from 1 to 28 d for up to 480 d and viability estimated. Within a species, the negative logarithmic relation between seed longevity and moisture content did not differ (P> 0.25, timothy; >0.05, sesame) between storage in desiccators over either moistened silica gel or saturated salt solutions, whereas the relation was much steeper (P< 0.005) in hermetic storage: longevity was similar at high moisture contents, but at low values much greater with hermetic storage. This effect of storage method on seed longevity's sensitivity to moisture content implies that oxygen is relatively more deleterious to seeds at lower than at greater moisture contents and confirms that hermetic storage is preferable for long-term seed storage at low moisture contents.

Cinética de degradação do ácido ascórbico em ameixas liofilizadas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Espermidina exógena atenua os efeitos do NaCl na germinação e crescimento inicial de leguminosas forrageiras

Objetivou-se nesse estudo avaliar o papel atenuador da espermidina exógena sobre a germinação, vigor de sementes e crescimento de plântulas de cultivares das forrageiras alfafa, guandu e labe-labe submetidas ao estresse salino. A semeadura foi realizada em caixas de plástico tipo gerbox forradas com papel de filtro umedecidos com soluções salinas nas concentrações de 0, 20, 40, 60, 80 e 120 mM de NaCl contendo 0 ou 0,5 mM de espermidina. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 6 x 2 (forrageiras x salinidade x espermidina) com cinco repetições de 25 sementes. As avaliações da germinação foram realizadas no quarto e décimo dias, juntamente com o índice de velocidade de germinação (IVG), avaliado até o nono dia após a semeadura. Determinou-se a concentração salina que reduz em 50% a germinação e a massa seca da parte aérea e raiz no décimo dia após a semeadura. A aplicação de espermidina exógena proporcionou maior acúmulo de massa seca das raízes de labe-labe cv. Rongai, além de ter possibilitado a germinação de 50% das sementes de guandu cv. Caqui até a concentração salina de 72,09 mM de NaCl, assim como maior IVG nas sementes das leguminosas alfafa cv. Crioula e labe-labe cv. Rongai.

Serotonergic mechanisms of the lateral parabrachial nucleus and cholinergic-induced sodium appetite

Central cholinergic mechanisms are suggested to participate in osmoreceptor-induced water intake. Therefore, central injections of the cholinergic agonist carbachol usually produce water intake (i.e., thirst) and are ineffective in inducing the intake of hypertonic saline solutions (i.e., the operational definition of sodium appetite). Recent studies have indicated that bilateral injections of the serotonin receptor antagonist methysergide into the lateral parabrachial nucleus (LPBN) markedly increases salt intake in models involving the activation of the renin-angiotensin system or mineralocorticoid hormones. The present studies investigated whether sodium appetite could be induced by central cholinergic activation with carbachol (an experimental condition where only water is typically ingested) after the blockade of LPBN serotonergic mechanisms with methysergide treatment in rats. When administered intracerebroventricularly in combination with injections of vehicle into both LPBN, carbachol (4 nmol) caused water drinking but insignificant intake of hypertonic saline. In contrast, after bilateral LPBN injections of methysergide (4 mug), intracerebroventricular carbachol induced the intake of 0.3 M NaCl. Water intake stimulated by intracerebroventricular carbachol was not changed by LPBN methysergide injections. The results indicate that central cholinergic activation can induce marked intake of hypertonic NaCl if the inhibitory serotonergic mechanisms of the LPBN are attenuated.

Hindbrain serotonin and the rapid induction of sodium appetite

Both systemically administered furosemide and isoproterenol produce water intake (i.e., thirst). Curiously, however, in light of the endocrine and hemodynamic effects produced by these treatments, they are remarkably ineffective in eliciting intake of hypertonic saline solutions (i.e., operationally defined as sodium appetite). Recent work indicates that bilateral injections of the serotonin receptor antagonist methysergide into the lateral parabrachial nuclei (LPBN) markedly enhance a preexisting sodium appetite. The present studies establish that a de novo sodium appetite can be induced with LPBN-methysergide treatment under experimental conditions in which only water is typically ingested. The effects of bilateral LPBN injections of methysergide were studied on the intake of water and 0.3 M NaCl following acute (beginning 1 h after treatment) diuretic (furosemide)-induced sodium and water depletion and following subcutaneous isoproterenol treatment. With vehicle injected into the LPBN, furosemide treatment and isoproterenol injection both caused water drinking but essentially no intake of hypertonic saline. In contrast, bilateral treatment of the LPBN with methysergide induced the intake of 0.3 M NaCl after subcutaneous furosemide and isoproterenol. Water intake induced by subcutaneous furosemide or isoproterenol was not changed by LPBN-methysergide injections. The results indicate that blockade of LPBN-serotonin receptors produces a marked intake of hypertonic NaCl (i.e., a de novo sodium appetite) after furosemide treatment as well as subcutaneous isoproterenol.

Evidence of thermostable amylolytic activity from Rhizopus microsporus var. rhizopodiformis using wheat bran and corncob as alternative carbon source

Rhizopus microsporus var. rhizopodiformis produced high levels of alpha-amylase and glucoamylase under solid state fermentation, with several agricultural residues, such as wheat bran, cassava flour, sugar cane bagasse, rice straw, corncob and crushed corncob as carbon sources. These materials were humidified with distilled water, tap water, or saline solutions-Segato Rizzatti (SR), Khanna or Vogel. The best substrate for amylase production was wheat bran with SR saline solution (1:2 v/v). Amylolytic activity was still improved (14.3%) with a mixture of wheat bran, corncob, starch and SR saline solution (1:1:0.3:4.6 w/w/w/v). The optimized culture conditions were initial pH 5, at 45 degrees C during 6 days and relative humidity around 76%. The crude extract exhibited temperature and pH optima around 65 degrees C and 4-5, respectively. Amylase activity was fully stable for 1 h at temperatures up to 75 degrees C, and at pH values between 2.5 and 7.5.