Detecção e caracterização moleculares de Picobirnavirus bovino na região centro-sul do Brasil

Picobirnavirus (PBV) pertencem à família Picobirnaviridae, divididos em duas espécies Human Picobirnavirus e Rabbit Picobirnavirus. São pequenos vírus constituídos de genoma bissegmentado de cadeia dupla de RNA (dsRNA), não envelopados, com capsídeo de simetria icosaédrica, sendo divididos em dois genogrupos, GI e GII. Já foram detectados em fezes humanas e de uma ampla gama de espécies animais, com ou sem sinais diarreicos, sendo considerados agentes emergentes e oportunistas, e seu potencial zoonótico foi sugerido. Entretanto, os estudos epidemiológicos e moleculares de PBV em bovinos são raros na literatura nacional e internacional. Devido à carência de dados a respeito de PBV em bovinos, o presente estudo foi realizado objetivando-se a detecção e caracterização moleculares de cepas de PVB bovinos dos genogrupos GI e GII em amostras fecais de bovinos com ou sem sintomatologia diarreica de diferentes idades e regiões do Brasil. O estudo foi conduzido a partir de 77 animais, obtendo-se 18 (23,3%) amostras positivas para GI, compreendendo animais provenientes dos estados de São Paulo, Minas Gerais e Goiás. Não foram detectadas amostras positivas para GII. A identidade nucleotídica das amostras obtidas apresentou média de 67,4% quando comparadas uma com as outras e de até 83,77% quando comparadas com amostras de PBV de referência. Na reconstrução filogenética, três amostras agruparam-se em clado de PVB humano e somente uma agrupou-se em clado de PVB bovino. Em síntese, os resultados obtidos indicam, de maneira inédita, a circulação de PVB bovino pertencente ao genogrupo GI em diferentes estados brasileiros, com perfis filogenéticos heterogêneos.

Utilização de metanol, etanol e metano como doadores de elétrons para a desnitrificação

Esta tese apresenta e discute os dados obtidos a partir de trabalho experimental projetado para avaliar comparativamente o desempenho de reatores desnitrificantes em batelada, tendo etanol, metanol e gás metano como doadores de elétrons. Os experimentos foram realizados em reatores em escala de bancada. Os ensaios com gás metano objetivaram verificar a efetividade deste sub-produto de reatores anaeróbios em substituir os doadores exógenos de elétrons comumente utilizados, tais como metanol e etanol. Para alcançar o objetivo principal deste trabalho, os parâmetros cinéticos de desnitrificação, para os doadores de elétrons ensaiados, foram determinados nas diferentes condições operacionais. Além disso, as alterações ocorridas na população microbiana, ao longo do período experimental, foram avaliadas em relação à diversidade microbiana, por meio de análises microscópicas (óptica, de fluorescência e eletrônica de varredura) e da técnica de Biologia Molecular de PCR/DGGE. A completa desnitrificação foi alcançada para todos os compostos testados, e o etanol foi o doador de elétrons mais eficiente para a desnitrificação. A melhor razão carbono-nitrogênio para a desnitrificação foi igual a 1,0. Contudo, este parâmetro foi encontrado ser inadequado para utilização no processo de desnitrificação, uma vez que não expressa a capacidade real do composto usado em doar elétrons. A desnitrificação com metano ocorreu tanto na presença como na ausência de oxigênio, embora a baixas velocidades quando comparado com os outros compostos. No entanto, a configuração do reator utilizado neste estudo não foi adequada para promover a efetiva dissolução do gás metano na fase líquida. Por essa razão, sugere-se o desenvolvimento de configurações de reatores apropriadas para minimizar as resistências à transferência de massa da fase gasosa para a líquida e também desta para a biomassa.

Herramientas innovadoras en el diagnóstico del síndrome respiratorio bovino (SRB)

A pesar de todos los avances realizados en las últimas décadas en el conocimiento sobre numerosos aspectos del Síndrome Respiratorio Bovino (SRB), entre los que se encuentran los factores de riesgo, la etiopatogenia, las características de los agentes causales, el diagnóstico, la terapéutica o la profilaxis y sus efectos globales, el SRB continúa siendo la enfermedad de mayor impacto económico en el ganado vacuno de cebo. Además, parece que tanto su incidencia como las pérdidas que origina siguen estables en los cebaderos de todo el mundo desde hace varias décadas. Sus principales características indican que debemos considerar que es una enfermedad de difícil control dado su carácter multifactorial y con la que, por tanto, debemos acostumbrarnos a convivir aunque aspirando a minimizar tanto su incidencia, como la gravedad de sus consecuencias. Por otro lado, aunque existen muchas técnicas diagnósticas a nuestra disposición, aún no se puede decir que exista una técnica de referencia o “gold standard” para el diagnóstico del SRB, y mucho menos una técnica estandarizada para su diagnóstico precoz. Establecer y estandarizar protocolos para la detección de grupos de animales en riesgo y su monitorización más intensa en fases posteriores del cebo para reducir el consumo de antibióticos de uso preventivo o metafiláctico es de gran interés. Hasta ahora, este tipo de estrategias se han basado en la detección de evidencias de contacto con gérmenes patógenos pulmonares (principalmente análisis de serología). Sin embargo, no debemos olvidar que la identificación de un agente patógeno en ausencia de una lesión y/o signos clínicos atribuibles al mismo, tan sólo es indicativa de contacto previo (no de padecimiento de un proceso de enfermedad) y que, por otro lado, la mayoría de los agentes microbiológicos ligados al SRB son comensales habituales de las vías respiratorias altas. De modo que la identificación de un agente sólo prueba enfermedad si se diagnostica junto con los signos clínicos compatibles de enfermedad y la lesión...

Efeito da adição de fibras de cana-de-açúcar pré-tratadas na produção de metano advinda da biodigestão anaeróbia de gorduras do leite

A digestão anaeróbia é uma alternativa para o tratamento de resíduos com altas concentrações de matéria orgânica. Por meio dos processos anaeróbios é possível a produção de biogás, fonte de energia renovável e ambientalmente amigável. Elevadas concentrações de lipídios, todavia, apesar de representarem elevado potencial metanogênico, interferem negativamente nos sistemas de tratamento, podendo inibir a atividade microbiana e, consequentemente, a produção de metano. O presente projeto avaliou o efeito da adição de bagaço de cana-de-açúcar no processo de biodigestão anaeróbia de elevadas concentrações de gorduras advindas de efluentes de laticínio. Para tanto foi utilizado bagaço de cana-de-açúcar in natura e pré-tratadas pelos seguintes métodos: organossolve, hidrotérmico, explosão à vapor e ácido diluído. O uso desse material lignocelulósico teve o objetivo de controlar a inibição causada pelos produtos da hidrólise dos lipídios por meio de sua adsorção e, consequentemente, diminuição das concentrações de tais compostos no meio. Outra hipótese era que o bagaço de cana-de-açúcar pudessem agir como co-substrato no processo de biodigestão anaeróbia. Inicialmente realizaram-se ensaios de biodegradabilidade anaeróbia com concentrações crescentes de gordura, que resultaram em relação entre substrato e microrganismo 0,06, 0,1, 0,2, 0,4 e 0,6 g DQO/gSTV. O ensaio com concentração em que foi verificada a inibição severa (0,4 gDQO/gSTV) do processo foi repetido com adição das fibras tratadas e não tratadas. Aos dados de produção acumulada de metano ajustou-se modelo de Gompertz, e parâmetros cinéticos foram inferidos. O bagaço de cana-de-açúcar mostrou potencial como adsorvente de gordura, pois as produções metanogênicas foram superiores à condição inibida sem adição desse material. A adição de fibras pré-tratadas por método organossolve resultou nas maiores produções de metano.

Transportadores sólidos de oxigênio à base de níquel e cobre suportados em aluminatos para combustão do metano pela tecnologia de recirculação química

In recent years, solid carriers suitable oxygen have been developed for use in different chemical processes recirculation. The success of this technology is directly related to the chemical reactivity and the oxygen storage capacity of the carrier. Thus, research into the development of new materials that can be applied to the process becomes extremely important. Possible candidates are the carriers based on nickel and copper for presenting favorable thermodynamic properties. In this work, aluminates type MAl2O4 (M = Mg and Ca) and M0,9B0,1Al2O4 (B = Ni and Cu) that are used as supports were synthesized by combustion reactions assisted by microwave and calcined at 900°C/2h. Then, the carriers were impregnated with 10% (m/m) of nickel or copper, and subsequently calcined at 600°C/2h to obtain the solid oxygen carriers, which were characterized by X-ray diffraction (XRD) Microscopy scanning electron microscopy (SEM) and temperature programmed reduction (TPR). Reactions simulating the combustion process by chemical recirculation were performed by cycles reduction/oxidation, in order to evaluate the reactivity of carriers. XRD analysis revealed diffraction peaks of the spinel type structures. In the doped substrates were verified the presence of secondary phases, suggesting that all the metal was incorporated into the spinel structure. In solid oxygen carriers, the NiO and CuO phases were observed after impregnation of active phases on different media. The results of evaluations of chemical cycles reduction/oxidation revealed that TSO's impregnated with nickel in various media were more active and are potential candidates for use in the chemical recirculation technology

Desenvolvimento de métodos para quantificação de benzilpenicilina em medicamentos veterinários e seus resíduos em leite bovino e caprino por UFLC-DAD

The Benzylpenicillin (PENG) have been as the active ingredient in veterinary medicinal products, to increase productivity, due to its therapeutic properties. However, one of unfortunate quality and used indiscriminately, resulting in residues in foods exposed to human consumption, especially in milk that is essential to the diet of children and the ageing. Thus, it is indispensable to develop new methods able to detect this waste food, at levels that are toxic to human health, in order to contribute to the food security of consumers and collaborate with regulatory agencies in an efficient inspection. In this work, were developed methods for the quality control of veterinary drugs based on Benzylpenicillin (PENG) that are used in livestock production. Additionally, were validated methodologies for identifying and quantifying the antibiotic residues in milk bovine and caprine. For this, the analytical control was performed two steps. At first, the groups of samples of medicinal products I, II, III, IV and V, individually, were characterized by medium infrared spectroscopy (4000 – 600 cm-1). Besides, 37 samples, distributed in these groups, were analyzed by spectroscopy in the ultraviolet and near infrared region (UV VIS NIR) and Ultra Fast Liquid Chromatograph coupled to linear arrangement photodiodes (UFLC-DAD). The results of the characterization indicated similarities, between PENG and reference standard samples, primarily in regions of 1818 to 1724 cm-1 of ν C=O that shows primary amides features of PENG. The method by UFLC-DAD presented R on 0.9991. LOD of 7.384 × 10-4 μg mL-1. LOQ of 2.049 × 10-3 μg mL-1. The analysis shows that 62.16% the samples presented purity ≥ 81.21%. The method by spectroscopy in the UV VIS NIR presented medium error ≤ 8 – 12% between the reference and experimental criteria, indicating is a secure choice for rapid determination of PENG. In the second stage, was acquiring a method for the extraction and isolation of PENG by the addition of buffer McIlvaine, used for precipitation of proteins total, at pH 4.0. The results showed excellent recovery values PENG, being close to 92.05% of samples of bovine milk (method 1). While samples of milk goats (method 2) the recovery of PENG were 95.83%. The methods for UFLC-DAD have been validated in accordance with the maximum residue limit (LMR) of 4 μg Kg-1 standardized by CAC/GL16. Validation of the method 1 indicated R by 0.9975. LOD of 7.246 × 10-4 μg mL-1. LOQ de 2.196 × 10-3 μg mL-1. The application of the method 1 showed that 12% the samples presented concentration of residues of PENG > LMR. The method 2 indicated R by 0.9995. LOD 8.251 × 10-4 μg mL-1. LOQ de 2.5270 × 10-3 μg mL-1. The application of the method showed that 15% of the samples were above the tolerable. The comparative analysis between the methods pointed better validation for LCP samples, because the reduction of the matrix effect, on this account the tcalculs < ttable, caused by the increase of recovery of the PENG. In this mode, all the operations developed to deliver simplicity, speed, selectivity, reduced analysis time and reagent use and toxic solvents, particularly if compared to the established methodologies.

Desenvolvimento de métodos para quantificação de benzilpenicilina em medicamentos veterinários e seus resíduos em leite bovino e caprino por UFLC-DAD

The Benzylpenicillin (PENG) have been as the active ingredient in veterinary medicinal products, to increase productivity, due to its therapeutic properties. However, one of unfortunate quality and used indiscriminately, resulting in residues in foods exposed to human consumption, especially in milk that is essential to the diet of children and the ageing. Thus, it is indispensable to develop new methods able to detect this waste food, at levels that are toxic to human health, in order to contribute to the food security of consumers and collaborate with regulatory agencies in an efficient inspection. In this work, were developed methods for the quality control of veterinary drugs based on Benzylpenicillin (PENG) that are used in livestock production. Additionally, were validated methodologies for identifying and quantifying the antibiotic residues in milk bovine and caprine. For this, the analytical control was performed two steps. At first, the groups of samples of medicinal products I, II, III, IV and V, individually, were characterized by medium infrared spectroscopy (4000 – 600 cm-1). Besides, 37 samples, distributed in these groups, were analyzed by spectroscopy in the ultraviolet and near infrared region (UV VIS NIR) and Ultra Fast Liquid Chromatograph coupled to linear arrangement photodiodes (UFLC-DAD). The results of the characterization indicated similarities, between PENG and reference standard samples, primarily in regions of 1818 to 1724 cm-1 of ν C=O that shows primary amides features of PENG. The method by UFLC-DAD presented R on 0.9991. LOD of 7.384 × 10-4 μg mL-1. LOQ of 2.049 × 10-3 μg mL-1. The analysis shows that 62.16% the samples presented purity ≥ 81.21%. The method by spectroscopy in the UV VIS NIR presented medium error ≤ 8 – 12% between the reference and experimental criteria, indicating is a secure choice for rapid determination of PENG. In the second stage, was acquiring a method for the extraction and isolation of PENG by the addition of buffer McIlvaine, used for precipitation of proteins total, at pH 4.0. The results showed excellent recovery values PENG, being close to 92.05% of samples of bovine milk (method 1). While samples of milk goats (method 2) the recovery of PENG were 95.83%. The methods for UFLC-DAD have been validated in accordance with the maximum residue limit (LMR) of 4 μg Kg-1 standardized by CAC/GL16. Validation of the method 1 indicated R by 0.9975. LOD of 7.246 × 10-4 μg mL-1. LOQ de 2.196 × 10-3 μg mL-1. The application of the method 1 showed that 12% the samples presented concentration of residues of PENG > LMR. The method 2 indicated R by 0.9995. LOD 8.251 × 10-4 μg mL-1. LOQ de 2.5270 × 10-3 μg mL-1. The application of the method showed that 15% of the samples were above the tolerable. The comparative analysis between the methods pointed better validation for LCP samples, because the reduction of the matrix effect, on this account the tcalculs < ttable, caused by the increase of recovery of the PENG. In this mode, all the operations developed to deliver simplicity, speed, selectivity, reduced analysis time and reagent use and toxic solvents, particularly if compared to the established methodologies.

Efectos de los procesos de ultrafiltración y de hidrólisis enzimática sobre las propiedades funcionales del plasma bovino deshidratado

En la Argentina la sangre obtenida del faenado del ganado bovino es considerada un subproducto de menor valor, a pesar de su alto contenido de proteínas de gran calidad. A diferencia de lo que ocurre en algunos países, en los cuales la sangre (o alguno de sus componentes) se utiliza como complemento alimenticio humano, en nuestro país sólo una pequeña fracción de la sangre recolectada es aprovechada, destinándola principalmente a consumo animal. En este trabajo de Tesis se evaluó el potencial como aditivo alimentario humano del plasma bovino deshidratado, un derivado de la sangre bovina que se utiliza únicamente como complemento nutricional animal. En la Primera Parte de este trabajo se obtuvo Plasma Desmineralizado mediante un proceso de diafiltración y se evaluaron algunas de sus propiedades funcionales (Solubilidad, Capacidad de Retención de Agua, capacidad de Retención de Aceite, Capacidad Emulsionante, Capacidad Espumante y Capacidad Antioxidante), comparándolas con las del plasma sin diafiltrar. Como resultado de las tareas llevadas a cabo en esta Primera Parte, se lograron establecer las condiciones operativas para efectuar el proceso de diafiltración de manera eficaz y se pudo evaluar el efecto de dicho proceso sobre las Propiedades Funcionales del plasma consideradas. La Solubilidad del plasma resultó alta en un amplio rango de pH, e incluso mejoró luego del proceso de diafiltración en algunos valores de pH. Los procesos realizados al plasma aumentaron su Capacidad de Retención de Agua; en cambio, su Capacidad de Retención de Aceite disminuyó. El plasma mostró una Capacidad Emulsionante acorde a lo descripto en la bibliografía; la diafiltración y la posterior deshidratación no la afectaron, pero sí aumentaron la estabilidad de las emulsiones formadas. El plasma mostró una gran capacidad para formar espumas estables, las cuales no resultaron afectadas por los procesos efectuados sobre el mismo. El plasma deshidratado original mostró una Capacidad Antioxidante similar a la descripta en la bibliografía. El efecto del proceso de diafiltración sobre la misma no pudo ser establecido. En la Segunda Parte de este trabajo se obtuvieron dos hidrolizados enzimáticos a partir del plasma, utilizando la enzima Alcalase, con diferentes grados de hidrólisis. Se evaluaron las propiedades funcionales de los hidrolizados, comparándolas entre sí y con las del plasma original. Como resultado de estas tareas se definieron las condiciones del proceso de hidrólisis, comprobándose la obtención de fragmentos proteicos y péptidos de distinto tamaño molecular. Con respecto a las Propiedades Funcionales, los hidrolizados obtenidos resultaron ligeramente más solubles que el plasma deshidratado original, y la hidrólisis con Alcalase afectó notoriamente a las propiedades surfactantes de las proteínas plasmáticas, tanto a la Capacidad Emulsionante como a la Capacidad Espumante. En cambio, la hidrólisis enzimática aumentó marcadamente la Capacidad Antioxidante del plasma deshidratado. Los hidrolizados obtenidos presentaron una actividad de secuestro de radicales libres significativamente mayor que la del plasma original, y esa mayor actividad antioxidante resultó asociada al menor tamaño de los péptidos obtenidos. En virtud de los resultados obtenidos, se concluye que el plasma bovino deshidratado, tanto en su forma original como desmineralizado, tiene potenciales aplicaciones como aditivo alimentario para mejorar algunas propiedades funcionales de los alimentos, y que los hidrolizados que se obtuvieron de él con la enzima Alcalase poseen una alta capacidad antioxidante, que los haría viables para ser utilizados como aditivos conservantes para prolongar la vida útil de los alimentos. De ser viable su uso en alimentos humanos, esto aumentaría el valor agregado de este subproducto de la industria cárnica. Por último, se discuten algunas líneas de trabajo que deberían realizarse para completar su posible implementación en la industria alimenticia humana.

Reaproveitamento da lactose presente em permeado de soro de leite bovino em pó para estudo da síntese de lactulose

Dissertação composta por 2 artigos.

Produção biológica integrada de hidrogénio e metano a partir de resíduos da indústria do biodiesel

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente

Preservación de espermatozoides de la cola del epidídimo bovino en condiciones de campo

La cola del epidídimo constituye un reservorio de espermatozoides que han alcanzado la madurez biológica a través de su trayecto por el largo conducto del epidídimo (Robaire y Hinton, 2014). Los espermatozoides de esta reserva epididimaria pueden obtenerse postmortem o a través de biopsias y utilizarse con fines reproductivos (Albers y Barrios, 2011). El presente trabajo tiene como objetivo principal probar algunas condiciones iniciales de manejo de espermatozoides de la cola del epidídimo de bovinos y su incidencia en parámetros específicos del análisis seminal.

Comparación de la implementación del sistema de pastoreo racional Voisin con el sistema extensivo clásico en un hato bovino lechero

Las ganaderías de producción de leche en el litoral ecuatoriano se caracterizan por su baja productividad por Ha debido a su mala estrategia de alimentación en la época seca como en la de lluvia. El pastoreo racional puede proveer una alternativa para mejorar esta situación (Pinheiro Machado 2006). Por esta razón el objetivo de este trabajo fue determinar los efectos medibles inmediatos de la implementación del sistema de pastoreo racional Voisin (PVR) para obtener un proyecto lechero sostenible y rentable. Los parámetros que se analizaron fueron producción de leche, carga animal, y costos de producción obteniéndose un incremento del 43%, de 148% y una reducción del 24.3% respectivamente.