Conservação e vigor de sementes de pau-de-balsa (Ochroma pyramidale)

Ochroma pyramidale, Bombacaceae, conhecida popularmente como pau-de-balsa, é utilizada para construção de jangadas, balsas, salva-vidas, bóias, brinquedos e na fabricação de papel e celulose. O objetivo deste estudo foi definir um método de acondicionamento de sementes de O. pyramidale, visando a conservação da viabilidade e vigor destas para sua utilização e comercialização em épocas de baixa produção. Sementes de O. pyramidale foram embaladas em sacos de papel tipo kraft e sacos de plástico (0,10 mm) e armazenadas em ambiente de laboratório (22ºC e 65% U.R.), câmara úmida (5ºC e 86% U.R.) e câmara seca (15ºC e 40% U.R.). A percentagem de germinação, teor de água e vigor das sementes foram avaliados no início e após períodos de armazenamento. Todos os tratamentos testados foram favoráveis para manutenção do vigor das sementes por 120 dias de armazenamento. As melhores condições de armazenamento para manter a viabilidade por até 400 dias foram: sacos de papel (76,5% de germinação) e sacos plásticos (65,5% de germinação) em câmara seca, e sacos plásticos em condições de laboratório (63,5% de germinação).

Bacterial cellulose as a novel substrate for retinal pigment epithelium cells transplantation in age-related macular degeneration

Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica.

Produção de bioplásticos a partir de agro-resíduos

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de Materiais

In-line rheo-optical microstructural characterization of complex polymer systems

Tese de Doutoramento em Ciência e Engenharia de Polímeros e Compósitos.

Variação estacional da composição química-bromatológica, do teor de macronutrientes minerais e da digestibilidade "in vitro" do capim elefante (Pennisetum purpureum, Schum.) variedade napier

Com a finalidade de estudar alguns aspectos do valor nutritivo do capim elefante (Pennisetum purpureum, Schum.) variedade Napier, procurou-se, no presente trabalho, determinar os constituintes químico-bromatológicos e 6 macronutrientes minerais (nitrogênio, fósforo, cálcio, enxofre, potássio e magnésio), assim como estimar a digestibilidade "in vitro" da matéria seca e da celulose. A matéria seca, a proteína bruta, a fibra bruta e a cinza bruta foram determinadas pelos métodos descritos pela A.O.A.C. (1965), e a celulose pelo processo descrito por CRAMPTON e MAYNARD (1938). Dos macronutrientes minerais estudados, o cálcio, o potássio e o magnésio foram determinados por espectrofotometria de absorção atômica, o fósforo pelo processo do vanádio-molibdato de amônio, por digestão nítrico-perclórica, e o enxofre pelo método gravimétrico do bário. A digestibilidade "in vitro" da matéria seca e da celulose foi determinada por um período de 48 horas, utilizando-se fluido ruminal de carneiro, conforme o método descrito por CARVALHO (1967) e as modificações introduzidas por SILVEIRA (1970). Evidenciou-se a influência da maturidade sobre os constituintes químico-bromatológicos, os macronutrientes minerais e a digestibilidade "in vitro" do capim Napier. Os teores de materia seca, de fibra bruta e de celulose se elevaram e os teores de proteína bruta e cinza bruta decresceram com a maturidade da planta. Os teores de nitrogênio, fósforo, enxofre e potássio declinaram, os teores de magnésio mostraram tendência a se elevar e os teores de cálcio apresentaram constante variação com o avançar da idade da forrageira. A digestibilidade "in vitro" da matéria seca e da celulose foi influenciada negativamente pela maturidade da planta. Foram estabelecidas correlações entre os constituintes químico-bromatológicos e a digestibilidade "in vitro" e entre esta e os macronutrientes minerais.

Explicações para a divulgação voluntária ambiental no Brasil utilizando a análise de regressão em painel

O objetivo no estudo aqui apresentado foi identificar os fatores que determinam a divulgação voluntária ambiental pelas empresas brasileiras potencialmente poluidoras. Para tanto, foram analisa- das as Demonstrações Financeiras Padronizadas (DFPs) e os Relató- rios de Sustentabilidade (RS) do período de 2005 a 2007 das empresas abertas com ações listadas na Bolsa de Valores de São Paulo (Bovespa) e pertencentes a setores de alto impacto ambiental, que compreendem extração e tratamento de minerais; metalúrgico; químico; papel e celulose; indústria de couros e peles; transporte, terminais, depósitos e comércio (de combustíveis, derivados de petróleo e produtos químicos). Com o intuito de explicar a evidenciação ambiental divulgada pelas empresas investigadas, foram formuladas sete hipóteses testadas a partir de instrumentos de análise estatística. Essas hipóteses referem-se a fatores individuais das empresas, que englobam tamanho, rentabilidade, endividamento, empresa de auditoria, sustentabilidade, internacionalização e publicação do RS. Os resultados mostram que, nos três anos analisados, as 57 empresas que compõem a amostra do estudo evidenciaram um total de 6.182 sentenças ambientais, 73% delas divulgadas nos RS e 27% nas DFPs. A análise de regressão em painel demonstrou que as variáveis tamanho da empresa, empresa de auditoria, sustentabilidade e publicação do RS são relevantes a um nível de significância de 5% para a explicação do disclosure voluntário de informações ambientais. Concluiu-se que os achados da pesquisa corroboram a teoria positiva da contabilidade, e parcialmente a teoria da legitimidade.

Valorização da Drêche Cervejeira: Fermentação de Pentoses

O presente trabalho tem como objetivo a otimização da etapa de fermentação dos açúcares obtidos a partir da drêche cervejeira para produção do bioetanol através da utilização das leveduras Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NCYC 2791 como agentes fermentativos. O meio de cultura usado para manter as culturas destas leveduras foi Yeast Extract Peptone Dextrose (YEPD). O principal propósito deste trabalho foi o de encontrar alternativas aos combustíveis fósseis, pautando-se por soluções inofensivas para o meio ambiente e sustentáveis. Assim, o trabalho está dividido em quatro etapas: 1) caraterização química e biológica da drêche; 2) pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática para primeiramente quebrar as moléculas de lenhina que envolvem os polímeros de celulose e hemicelulose e em seguida romper as ligações poliméricas destas macromoléculas por ação enzimática e transforma-las em açúcares simples, respetivamente, obtendo-se então a glucose, a maltose, a xilose e a arabinose; e, por último, 3) otimização da etapa de fermentação da glucose, maltose e das pentoses que constitui a condição essencial para se chegar à síntese do bioetanol de um modo eficiente e sustentável e 4) a recuperação do bioetanol produzido por destilação fracionada. A quantificação dos açúcares libertados no processo foi feita recorrendo a análises por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Neste estudo foram identificados e quantificados cinco açúcares: Arabinose, Glucose, Maltose, Ribose e Xilose. Na etapa de pré-tratamento e hidrólise enzimática foram usados os ácidos clorídrico (HCl) e nítrico (HNO3) com a concentração de 1% (m/m), e as enzimas Glucanex 100g e Ultraflo L. Foram testadas seis condições de pré-tratamento e hidrólise enzimática, alterando os parâmetros tempo de contacto e razão enzimas/massa de drêche, respetivamente, e mantendo a temperatura (50 ºC), velocidade de agitação (75 rpm) e concentração dos ácidos (1% (m/m)). No processamento de 25 g de drêche seca com 0,5 g de Glucanex, 0,5 mL de Ultraflo e um tempo de reação de 60 minutos para as enzimas foi obtida uma eficiência de 15%, em hidrolisado com 6% da celulose. Realizou-se a fermentação do hidrolisado resultante do pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática de drêche cervejeira e de meios sintéticos preparados com os açúcares puros, usando as duas estirpes selecionadas para este estudo: Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NYCY 2791. As eficiências de fermentação dos açúcares nos meios sintéticos foram superiores a 80% para ambas as leveduras. No entanto, as eficiências de fermentação do hidrolisado da drêche foram de 45,10% Valorização da Drêche Cervejeira: Fermentação de Pentoses pela Pichia stipitis e de 36,58 para Kluyveromyces marxianus, para um tempo de fermentação de 72 horas e à temperatura de 30 °C. O rendimento teórico em álcool no hidrolisado da drêche é de 0,27 g/g, três vezes maior do que o real (0,0856 g/g), para Pichia stipitis e de 0,19 g/g seis vezes maior do que o real (0,0308 g/g), para a Kluyveromyces marxianus.

Caracterização de substâncias húmicas extraídas de solos e de lodo orgânico

No presente trabalho, foi estudada a extração de substâncias húmicas (SH) de horizontes A de dois solos do Rio Grande do Sul (Latossolo Roxo (LR), e Brunizém vértico (B)) e de um lodo orgânico (LO), oriundo da fabricação de celulose, empregando-se dois métodos: (1) as SH foram extraídas com solução de NaOH 0,5 mol L-1, após tratamento prévio com HCl 0,5 mol L-1; (2) foi introduzida a extração com solução de pirofosfato de sódio 0,15 mol L-1 (pH 7) antes da etapa alcalina. Em cada etapa, os teores de SH, de ácidos fúlvicos (AF) e de ácidos húmicos (AH) foram determinados por métodos espectroscópicos e gravimétricos e, no método 2, os teores de Fe, Al, Si e Ca foram medidos nos extratos por absorção atômica. A composição elementar de ácidos húmicos foi determinada, e sua estrutura e características químicas foram avaliadas a partir de razões C/N, (atômicas) H/C e O/C e a partir de dados de espectroscopia Ultravioleta/Visível (UV/Vis). No LR, o método 1 extraiu maior quantidade de SH, enquanto, no método 2, a etapa com pirofosfato extraiu apenas AF. Em contrapartida, no solo B, o método 2 foi mais eficiente, verificando-se maior rendimento na etapa com pirofosfato. A partir desses resultados, infere-se que as SH, no LR, interagem principalmente por meio de reação de trocas de ligantes e de pontes de hidrogênio e, no solo B, a interação por meio de pontes de cátions é um mecanismo importante. Os AH extraídos com NaOH apresentaram valores mais elevados para a razão H/C e valores inferiores para a razão O/C do que os extraídos com pirofosfato, indicando que o extrator neutro solubilizou SH de caráter aromático e grau de oxigenação superiores.

Solubilização de fostatos por microrganismos na presença de fontes de carbono

O potencial de solubilização de fosfatos por bactérias e fungos cultivados em meio de cultura GEL (Glicose-Extrato de Levedura), suplementado com diferentes formas de fosfatos (cálcio, alumínio e ferro) e fontes de carbono (celulose, amido, sacarose, glicose, frutose e xilose), foi avaliado em laboratório. O crescimento, o diâmetro da área solubilizada e a relação halo/colônia variaram conforme o tipo de microrganismo e a fonte de fósforo e de carbono. Dos 57 isolados utilizados, 56 formaram halo na presença de fosfato de cálcio e cinco apenas na presença de fosfato de alumínio e nenhum foi capaz de solubilizar fosfato de ferro. Contudo, seis isolados cresceram melhor no meio com fosfato de ferro em comparação com o meio testemunha. As maiores colônias e halos foram observados nos isolados de Rhizopus e Aspergillus, enquanto as maiores relações halo/colônia foram encontradas em Paecilomyces e Penicillium. Todos os isolados cresceram no meio GEL base (testemunha sem açúcar), mas a solubilização ocorreu apenas na presença de carbono adicionado ao meio, destacando-se xilose, glicose, frutose e sacarose.

Método alternativo de avaliação da pressão de preconsolidação por meio de um penetrômetro

A curva de compressão do solo tem sido freqüentemente utilizada em estudos de compactação do solo. Essa curva representa graficamente a relação entre o logaritmo da pressão aplicada e a densidade do solo ou o índice de vazios. A pressão de preconsolidação divide essa curva em uma região de deformações recuperáveis e em uma de deformações não-recuperáveis. Por esse motivo, a pressão de preconsolidação tem sido usada como uma estimativa da capacidade de suporte de carga dos solos parcialmente saturados. A pressão de preconsolidação é obtida em laboratório por meio do ensaio de compressão uniaxial, o qual requer aparelhos sofisticados para a sua realização. Além do tempo gasto na realização do ensaio, há necessidade de usar um método gráfico ou de planilhas para a sua determinação. Uma maneira alternativa que visa minimizar este problema seria a calibração da pressão de preconsolidação com outras medidas de fácil e rápida obtenção. O objetivo deste trabalho foi propor um método alternativo de avaliação da pressão de preconsolidação por meio de um penetrômetro. Para isso, foram determinadas as pressões de preconsolidação e as resistências à penetração, no laboratório, na camada superficial de um Argissolo Amarelo (PA) e de um Plintossolo (FX) localizados na região de Aracruz, ES. Testes de campo foram efetuados em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) localizado em Belo Oriente, MG. Os valores dos coeficientes de determinação foram significativos e variaram de 0,88 a 0,99. As equações que relacionam a pressão de preconsolidação (sigmap) com a resistência à penetração (RP) foram da forma: sigmap = a + b (RP). Pela equação, as pressões de preconsolidação serão estimadas em função da resistência à penetração e poderão ser utilizadas na identificação da compactação do solo e como uma ferramenta auxiliar de decisão sobre a realização ou não de determinada operação mecanizada.

Carbono, nitrogênio e atividade da biomassa microbiana em diferentes estruturas de serapilheira de uma floresta natural

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da qualidade nutricional e orgânica sobre a atividade C e N da biomassa microbiana em diferentes estruturas da serapilheira de uma mata atlântica montana no entorno do Parque Estadual do Desengano-RJ. As amostras de serapilheira foram coletadas em setembro de 1999. Realizou-se a separação das estruturas em: folhas, galhos e raízes superficiais; mistura de material mais fragmentado (estrutura F) e matéria orgânica menor que 2 mm (estrutura H). A qualidade nutricional e orgânica da serapilheira influenciou a atividade da biomassa microbiana. Das estruturas, as folhas apresentaram uma biomassa microbiana mais eficiente na imobilização de C e N. O qCO2 foi um indicador de condições de estresse, presença de celulose e polifenol, para a biomassa microbiana nas diferentes estruturas. Utilizando a técnica de agrupamento de Tocher, observou-se a formação de três grupos distintos. Um constituído pelas raízes superficiais e estrutura H; o segundo pelas folhas e o terceiro grupo pela estrutura F. Por meio da contribuição relativa dos caracteres para a divergência entre as estruturas, a variável que mais contribuiu foi a relação polifenol: N, seguida do carbono da biomassa microbiana, polifenol, celusose e relação lignina: N.

Qualidade da matéria orgânica e estoques de carbono e nitrogênio em Latossolo tratado com biossólido e cultivado com eucalipto

O objetivo deste estudo foi determinar o efeito da aplicação de doses de um biossólido alcalino nos estoques de C e N, bem como na qualidade da matéria orgânica (MO) de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico cultivado com eucalipto, após cinco anos da aplicação do resíduo. O trabalho foi desenvolvido em área pertencente à Estação Experimental da ESALQ/USP, no município de Itatinga, Estado de São Paulo. Em março de 1998, após corte de uma plantação de Eucalyptus grandis com sete anos de idade e novo plantio, com a mesma espécie, no sistema de cultivo mínimo, foi iniciado o experimento. Quatro meses depois, foi aplicado o biossólido digerido anaeróbio, com umidade original, sobre a superfície do solo, nas entrelinhas da cultura e sem posterior incorporação. Cinco tratamentos foram avaliados: (a) controle; (b) fertilização mineral com N, P, K, B e Zn (Fert. Mineral); (c) 10 t ha-1 de biossólido + K (10 t ha-1 + K); (d) 20 t ha-1 de biossólido + K (20 t ha-1 + K); e (e) 40 t ha-1 de biossólido + K (40 t ha-1 + K). Amostras de solo das camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-60 cm foram coletadas em setembro de 2003, cerca de cinco anos após a aplicação do resíduo. Para todas as profundidades foram determinados os teores totais de C e N e a densidade do solo. Nas amostras coletadas até 20 cm de profundidade, foram feitas também determinações de pH, frações de carbono orgânico (CO) por graus de oxidação, teores de açúcares solúveis, proteína bruta, lipídeos, hemicelulose, celulose e lignina, CTC potencial (a pH 7,0) e CTC efetiva (ao pH natural). Após cinco anos da aplicação do biossólido, não foram observadas diferenças entre os tratamentos, para os teores totais e estoques de C e N, densidade e frações do CO. Os estoques médios de C foram iguais a 26,52; 7,96; 10,31; 12,88; e 31,19 t ha-1; e de N iguais a 0,97; 0,39; 0,99; 0,63; e 0,34 t ha-1, respectivamente, para as camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-60 cm. Cerca de 50 % do total de CO esteve presente no compartimento denominado lábil, comportamento típico de áreas com espécies e, ou, manejo que favorecem o retorno de resíduos vegetais ao solo. Dos compostos orgânicos determinados, somente a lignina mostrou alteração de acordo com os tratamentos. Os tratamentos 40 t ha-1 + K e Fert. Mineral apresentaram a MO do solo na camada de 0-5 cm mais enriquecida com lignina, em comparação aos demais, sendo esse efeito atribuído à maior deposição de folhas nesses dois tratamentos e à natureza recalcitrante da lignina. Os resultados de CTC não evidenciaram efeitos dos tratamentos na qualidade da MO, pelo menos no que se refere a esta propriedade. A CTC (pH natural) mostrou-se mais dependente dos valores de pH do solo do que dos teores de C.

Decomposição e liberação de nutrientes acumulados em leguminosas herbáceas perenes consorciadas com bananeira

A avaliação da decomposição dos resíduos vegetais adicionados ao solo pelas plantas de cobertura permite melhor compreensão do fornecimento de nutrientes para as culturas de interesse comercial. O presente estudo foi realizado no campo com o objetivo de avaliar a decomposição e a liberação de nutrientes pela parte aérea de leguminosas herbáceas perenes. Os tratamentos consistiram de diferentes plantas de cobertura do solo consorciadas com bananeira: amendoim forrageiro (Arachis pintoi Krapov. & W.C. Gregory), cudzu tropical (Pueraria phaseoloides (Roxb.) Benth.), siratro (Macroptilium atropurpureum (Sessé & Moc. ex DC.) Urb.) e vegetação espontânea com predomínio de capim-colonião (Panicum maximum Jacq.). Essas espécies foram cortadas na estação seca (abril de 1997) e na estação chuvosa (janeiro de 1998). Após cada corte, amostras da parte aérea foram acondicionadas em sacos de tela ("litterbags") distribuídos na superfície das parcelas. A decomposição da matéria seca e a liberação de nutrientes foram monitoradas por meio de coletas dos resíduos contidos nos sacos de tela, realizadas 5, 10, 15, 30, 60, 90, 120 e 150 dias após o corte das plantas de cobertura. Os resíduos de amendoim forrageiro apresentaram maior velocidade de decomposição, enquanto a vegetação espontânea mostrou um comportamento mais lento. As constantes de decomposição diminuíram e os tempos de meia-vida aumentaram na estação seca. Houve rápida liberação de N, Ca e Mg pelas leguminosas, enquanto a vegetação espontânea apresentou o mesmo comportamento para P. Com relação à composição química dos resíduos, os teores de celulose e hemicelulose mostraram-se correlacionados com as perdas de matéria seca. As liberações de N foram correlacionadas com os teores de C e hemicelulose. Os dados indicam o potencial das leguminosas herbáceas perenes na liberação de nutrientes, com destaque para cudzu tropical e siratro.

Uso de opalas biogênicas na identificação de sedimentos lacustres e marinhos

Procurou-se utilizar opalas biogênicas, também conhecidas como espículas ou "pó-de-mico", como identificadoras de sedimentos lacustres ou marinhos. Para isso, analisaram-se camadas e horizontes de um Gleissolo Tiomórfico Húmico na região do rio Riacho, Aracruz, ES. Cada amostra de solo foi submetida a tratamentos específicos para o isolamento das espículas; posteriormente, elas foram identificadas em microscópico eletrônico de varredura. Verificou-se a presença de espículas de origem tanto lacustre como marinha e que estas, além de serem úteis na identificação da origem dos sedimentos, podem propiciar, pela sua forma, as condições geoquímicas do ambiente e a distância de transporte dos sedimentos.

Atividade microbiana, carbono e nitrogênio da biomassa microbiana em plantações de eucalipto, em seqüência de idades

Em plantações florestais, a atividade microbiana tem grande relevância para a ciclagem de nutrientes e a fertilidade do solo, uma vez que esses ecossistemas, devido a seus característicos longos períodos de rotação, proporcionam um contínuo aporte de serapilheira e morte de raízes, que contribuem para a manutenção e elevação do teor de matéria orgânica do solo. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a atividade e a biomassa microbiana em solos sob plantações de eucalipto em distintas idades de cultivo. Foram avaliadas alterações na biomassa e atividade microbiana em solo e serapilheira de plantações de eucalipto com 1, 3, 5 e 13 anos de idade crescendo sob condições edafoclimáticas semelhantes. Encontraram-se maiores teores de C e N microbiano da serapilheira do que no solo, sugerindo que a serapilheira seria uma importante reserva de C e N microbiano em povoamentos de eucalipto. Não se verificou tendência de aumento ou diminuição da biomassa e da atividade microbiana com as idades das plantações, o que, provavelmente, decorreu do fato dos povoamentos estudados corresponderem a áreas de reforma. A qualidade orgânica da serapilheira influenciou diretamente a atividade, o C e N da biomassa microbiana da serapilheira. Os indicadores mais sensíveis para aferir variações dos solos das plantações de eucalipto foram os teores de C orgânico e N total, e na serapilheira foram os atributos microbianos, os teores de celulose, lignina e N.