Use of Bioscreen C for growth of Mucor hiemalis in different carbon and nitrogen sources

O sistema automatizado Bioscreen C foi utilizado para o crescimento de quatro linhagens de Mucor hiemalis, isoladas do solo da Estação Ecológica de Juréia-Itatins (EEJI), estado de São Paulo, em meios líquidos com uma única fonte de carbono (2%) ou de nitrogênio (1%), pH 5,0, a 25ºC, e agitação de 150rpm por 5 dias. O meio com somente uma única fonte de nitrogênio foi adicionado com 2% de glicose. As leituras de densidade óptica foram realizadas a 540nm, em intervalos de 2h, por cinco dias. Os resultados foram analisados estatisticamente com o Teste de Friedman (alfa = 5%). Os melhores crescimentos foram obtidos com as linhagens M1, M2 e M3, que atingiram o início da fase log em 60 horas de cultivo. As melhores fontes de carbono variaram de acordo com a linhagem estudada, e extrato de levedura provou ser a melhor fonte de nitrogênio para todas as linhagens. Acetato de sódio inibiu o crescimento das quatro linhagens, sendo a M3 a mais afetada. O uso do sistema automatizado foi muito conveniente para as culturas em meio liquido, sendo rápido e automático, constituindo em uma boa técnica para a determinação das condições ambientais ótimas para crescimento de fungos filamentosos.

Avaliação da população fúngica do solo e degradação do fungicida carbendazin.

Degradação acelerada esta geralmente associada a repetidas aplicações do mesmo ou de um pesticida estruturalmente relacionado. Os fungicidas sistêmicos do grupo dos benzimidazois se caracterizam por uma alta seletividade, agindo em poucos processos do metabolismo dos patógenos e seu uso indiscriminado podem causar sérios problemas de contaminação ambiental. Solos de três regiões agrícolas foram enriquecidos sucessivamente com 100ppm de benomil. Após incubação, isolamentos foram feitos em meio de cultura suplementado com o fungicida (100 ppm) e colonias individuais foram avaliadas quanto a resistência da população fúngica, com diferentes concentrações do ingrediente ativo. Treze isolados foram avaliados para observação da capacidade de degradação em meio de cultura liquido suplementado com carbendazin e nesta forma ele atua como fungicida. A extração de MBC foi feita com acetato de etila e acido clorídrico e a analise dos metabolitos efetuada através de HPLC. O fungo Alternaria alternata mostrou-se eficiente em degradar acima de 60% de MBC.

Isolamento e seleção de fungos filamentosos resistentes a atrazina.

Embora a toxicidade de alguns herbicidas tenha sido explorada em profundidade, seu destino no ambiente e sua transformação não são bem compreendidos. a fim de melhor avaliar os impactos da atrazina, e crucial que informações sobre sua biodegradação seja explorada. De solos agrícolas com repetidas aplicações deste herbicida, como também de solos enriquecidos, foram isolados 29 fungos com resistência a altas concentrações do produto 2.000 a 7.000 ppm. Destes fungos, 9 (nove) dos gêneros Penicillium sp. e Eupenicillium sp. mostraram-se capazes de degradação que varia de 26% a 92% dentro de 21 dias, em geral. Os fungos foram cultivados em meio de cultura liquido e incubados no escuro a 28.o C, sob agitação (180 rpm). A extração foi feita com acetato de etila e o consumo da atrazina, pelos fungos, avaliado através de Cromatografia Gasosa com Detecção Termoionica específica a nitrogênio e fósforo.

Caracterização cromatográfica do extrato fluido de Mikania glomerata Sprengel.

Amostras de extrato fluido de guaco - Mikania glomerata Sprengel provenientes de drogas referentes aos 12 meses do ano, foram analisadas comparativamente com vistas a obtenção de perfil cromatográfico, ao lado de padrões de cumarina, ácido cinamoil grandiflórico e ácido caurenóico. Diversos sistemas cromatográficos foram empregados. Como fases estacionárias foram empregadas sílica gelG-GO e sílica gel GF; como fases móveis: heptano: acetona 10:30; benzeno: acetona: acetato de etila 15:3:2; benzeno: acetato de etila 19:1; clorofórmio; acetato de etila: 7:3 e como reveladoers: reativo sulfovanílico: anisaldeído; solução de hidróxido de sódio 5%. A observação dos cromatogramas foi feita à luz natural e à luz UV de 254 e 366 nm. Foram observadas as presenças de pelo menos 18 substâncias no extrato fluido entre as quais as usadas como padrão. O ácido caurenóico não aparece como mancha extinção quando observado à luz UV em camada de sílica gel GF. Revelado com reativo sulfovanílico inicialmente apresenta coloração amarela a qual passa a violeta, roxa e, finalmente branco-leitosa. O sistema cromatográfico que melhor se presta a caracterização do extrato de guaco e constituído de: fase móvel: sílica gel 60; fase estacionária: clorofórmio: acetato etila 7:3; revelador hidróxido de sódio a 5%. Neste sistema, após revelação e observação a luz UV, aparecem 5 manchas no extrato entre as quais a de maior intensidade e a correspondente a cumarina que apresenta coloração amarelo esverdeado.

Caracterização cromatográfica em camada delgada do extrato fluido de guaco: Mikania glomerata Sprengel.

As frações hexanicas, clorofórmicas, em acetato de etila e etanólica do extrato fluido de guaco - Mikania glomerata foram analisadas por cromatografia em camada delgada frente a padrões de ácido caurenóico, ácido cinamoilgrandiflorico, estigmasterol e cumarina visando o estabelecimento de perfil cromatográfico que permita identificar este insumo farmacêutico.

Phytotoxic activity of compounds from Moutabea guianensis aubl. on Amazonian invasive species.

Este estudo teve como objetivo estabelecer as variações na atividade fitotóxica dos extratos hexânico, acetato de etila e metanólico das raízes de Moutabea guianensis, e das substâncias cafeato de metila e escopoletina isoladas do extrato acetato de etila, variando a concentração e as espécies receptores. Foram desenvolvidos bioensaios de atividades fitotóxicas de germinação (a 25 °C e 12 horas de fotoperíodo) e de desenvolvimento da radícula e do hipocótilo (25 °C e 24 horas de fotoperíodo). A germinação das sementes de Mimosa pudica foi sensível aos extratos hexânico, acetato de etila e metanólico a 1% (w/v), com efeitos de inibição em 92%, 100% e 100%, respectivamente. A análise comparativa da atividade fitotóxica das substâncias testadas revelou que a escopoletina apresentou um potencial de inibição mais elevado no bioensaio de germinação de sementes frente a Mimosa pudica. Senna obtusifolia não foi sensível às substâncias testadas. Cafeato de metila apresentou maior potencial de inibição no bioensaio de desenvolvimento da radícula e hipocótilo, e a intensidade dos efeitos alelopáticos variou com as concentrações.

Acúmulo de cobre e zinco em solos cultivados com videira no meio Oeste de Santa Catarina.

As aplicações sucessivas de fungicidas e caldas via foliar em videiras para o controle preventivo de doenças fúngicas, aumenta o teor de cobre (Cu) e zinco (Zn) nas camadas mais superficiais do solo. O trabalho objetivou avaliar os teores de Cu e Zn no perfil de solos com textura argilosa e com histórico de aplicação de fungicidas cúpricos na região Meio Oeste de SC. Em outubro de 2010, foram selecionados três vinhedos com idades de 4, 6 e 10 anos de idade, no município de Água Doce (SC). Em novembro de 2010 foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-5, 5-10, 10-15, 15-20 e 20-40 cm. Também foi coletado solo em uma área de mata nativa, adjacente aos vinhedos. Os solos foram secos, moídos, passados em peneira e submetidos as análises de Cu e Zn extraídos pelos métodos de EDTA (Na2-EDTA 0,01 mol L-1+acetato de amônio 1,0 mol L-1) com pH ajustado para 7,0. Os teores de Cu e Zn extraídos por HCl 0,1 mol L-1 e EDTA foram maiores nas camadas superficiais do solo, especialmente, no vinhedo mais antigo, onde o Cu migrou até 20 cm e o Zn até 15 cm.

Studio e preparazione di nano e microparticelle proteiche biocompatibili caricate con principi attivi per applicazioni in industrie farmaceutiche e cosmetiche

Negli ultimi decenni i settori farmaceutico e cosmeceutico hanno aumentato costantemente gli investimenti nella ricerca, in modo da garantire soluzioni terapeutiche ad uno spettro di patologie più ampio possibile. È emersa quindi la necessità di migliorare la veicolazione e l’efficacia dei farmaci, ovvero di sviluppare “Drug Delivery Systems” innovativi. Kerline srl si è affacciata a questo specifico mercato, proponendo l’utilizzo di un materiale cheratinoso, estratto da lana e solubile in ambiente acquoso, per la produzione di sistemi micro e nanoparticellari caricati con composti lipofili. Durante lo svolgimento del tirocinio, sono state ottimizzate le procedure di estrazione di due diverse forme di cheratina, una ad alto peso molecolare e una idrolizzata. Queste sono state poi caricate con alcuni principi attivi (acido azelaico, α-tocoferolo acetato e tioconazolo) e le particelle ottenute sono state studiate tramite varie tecniche (DLS/PALS, SEM, Spettroscopia FTIR-ATR, UV-Vis e NMR). Complessivamente, le sospensioni colloidali ottenute sono dotate di buona stabilità sia nel tempo che dal punto di vista termico e mostrano quindi l’ottima compatibilità della cheratina con composti di varia natura.

Studio delle proprietà reometriche di compound a matrice poliolefinica espandibile e reticolabile e ricerca di possibili correlazioni con il coefficiente di espansione

Il compound a matrice poliolefinica studiato è un materiale espandibile e reticolabile, usato per la produzione di manufatti espansi a celle chiuse mediante stampaggio ad iniezione. In questo progetto di tesi il compound viene studiato dal punto di vista reologico, per cercare di prevedere il grado di espansione del manufatto stampato. La correlazione tra l’analisi reometrica e il coefficiente di espansione del manufatto finale potrebbe essere sfruttata per un controllo di qualità del materiale, permettendo così di prevedere il comportamento e le dimensioni finali del manufatto prima dello stampaggio. Lo scopo dello studio è quello di prevedere le dimensioni del manufatto finale partendo da un campione derivante dai granuli del compound a matrice poliolefinica. La prima parte dello studio si concentra sull’analisi del materiale in condizioni ideali, cioè campioni che contengono solo agente reticolante e campioni che contengono esclusivamente agente espandente, valutando l’influenza di questi additivi singolarmente. La seconda parte si concentra sull’analisi del materiale in condizioni reali, co-presenza di reticolante ed espandente, e sulla ricerca di una correlazione tra le analisi reometriche e il coefficiente di espansione. L’ultima parte dello studio si focalizza sull’applicazione di un metodo di previsione lineare delle dimensioni di manufatti stampati, partendo da mescole incognite. Le tecniche di analisi impiegate spaziano da quelle termogravimetriche (TGA), calorimetriche (DSC) a quelle reometriche sui provini derivanti dai granuli, mentre sui campioni stampati sono state eseguite prove dimensionali, prove di densità, prove di durezza (SHORE A e Ascker C) e prove di abrasione.

RICORDACI: Research on the Conservation, Restoration and Diagnosis of Cinematographic Films

This thesis is the result of the RICORDACI project, a three-year European-funded initiative involving the collaboration between the University of Bologna and the restoration laboratory of the Cineteca di Bologna, L'immagine Ritrovata, which aimed to develop innovative solutions and technologies for the preservation of cinematographic film heritage. In particular, this thesis presents new analytical methodologies to exploit two types of portable miniaturized Near Infrared spectrometers working in Diffuse Reflectance over the Short Wave Infrared (SWIR) range, to study the near infrared (NIR) spectral behavior of film base materials for an accurate, non-invasive and fast characterization of the polymer type; and for films with cellulose acetate supports, they can be employed as a diagnostic tool for monitoring the Degree of substitution (DS) affected by the loss of acetyl groups. The proposed methods offer non-invasive, fast, inexpensive and simple alternatives for the characterization and diagnosis of film bases to help the strategic planning and decision-making regarding storage, digitalization and intervention of film collections. Secondly, the thesis includes the evaluation of new green cleaning systems and solvents for the effective, fast and innocuous removal of undesired substances from degraded cinematographic films bases; these tests compared the efficiency of traditional systems and solvents against the new proposals. Firstly, the use of Deep Eutectic Solvent formulations for removing softened gelatin residues from cellulose nitrate bases; and secondly, the employment of green volatile solvents with different application methods, including the use of new electrospun nylon mats, for avoiding the dangerous use of friction for the removal of Triphenyl Phosphate blooms from the surface of cellulose acetate bases. The results obtained will help improving the efficiency of the interventions needed before the digitalization of historical cinematographic films and will pave the way for further investigation on the use of green solvents for cleaning polymeric heritage objects.

Towards cheaper, safer and low environmental impact materials for energy storage devices: natural resources-derived carbon based electrodes and aqueous electrolytes for supercapacitors

The growing market of electrical cars, portable electronics, photovoltaic systems..etc. requires the development of efficient, low-cost, and low environmental impact energy storage devices (ESDs) including batteries and supercapacitors.. Due to their extended charge-discharge cycle, high specific capacitance, and power capabilities supercapacitors are considered among the most attractive ESDs. Over the last decade, research and development in supercapacitor technology have accelerated: thousands of articles have been published in the literature describing the electrochemical properties of the electrode materials and electrolyte in addition to separators and current collectors. Carbon-based supercapacitor electrodes materials have gained increasing attention due to their high specific surface area, good electrical conductivity, and excellent stability in harsh environments, as well as other characteristics. Recently, there has been a surge of interest in activated carbon derived from low-cost abundant sources such as biomass for supercapacitor electrode materials. Also, particular attention was given to a major challenging issue concerning the substitution of organic solutions currently used as electrolytes due to their highest electrochemical stability window even though their high cost, toxicity, and flammability. In this regard, the main objective of this thesis is to investigate the performances of supercapacitors using low cost abundant safe, and low environmental impact materials for electrodes and electrolytes. Several prototypes were constructed and tested using natural resources through optimization of the preparation of appropriate carbon electrodes using agriculture by-products waste or coal (i.e. Argan shell or Anthracite from Jerrada). Such electrodes were tested using several electrolyte formulations (aqueous and water in salt electrolytes) beneficing their non-flammability, lower cost, and environmental impact; the characteristics that provide a promising opportunity to design safer, inexpensive, and environmentally friendly devices compared to organic electrolytes.

Valorizzazione di un sottoprodotto della lavorazione del pomodoro

Lo scopo del progetto è valorizzare lo scarto rappresentato da bucce e semi (o sansa di pomodoro) che si produce per la trasformazione industriale dei pomodori. In questa sperimentazione la sansa di pomodoro è stata essiccata con un prototipo funzionante con un flusso di aria non riscaldat,a valutandone l’efficacia nell’allungare la shelf life del sottoprodotto, limitando la degradazione termica del licopene. Sono state effettuate determinazioni dell’attività dell'acqua, della concentrazione di licopene e del profilo in composti volatili (mediante tecnica SPME-GC-MS) sia sul sottoprodotto fresco che su quello essiccato e poi conservato sottovuoto e al buio per diversi tempi: 0, 60, 80, 110 giorni. L'estrazione del licopene è avvenuta mediante l’utilizzo di DES (Deep Eutectic Solvents) con miscela di etil acetato/etil lattato 30/70 v/v: un approccio più sostenibile in linea con i principi della “Green Chemistry”. Grazie alla collaborazione con il gruppo di ricerca del Dipartimento di Nutrizione, Scienze degli Alimenti e Gastronomia dell’Università di Barcellona, si è proceduto anche ad un’analisi cromatografica (HPLC-DAD) per la determinazione qualitativa e quantitativa del beta-carotene, del licopene e dei suoi cis isomeri. L’alta deperibilità di questo sottoprodotto ne causa una rapidissima degradazione microbica. Una migliorata conservabilità permetterebbe il suo uso differito nel tempo, poiché la campagna del pomodoro avviene durante i pochi mesi estivi. Questo ne impedisce l’immediato uso durante le campagne di lavorazione di altri prodotti alimentari, che potrebbero così essere arricchiti degli antiossidanti e i pigmenti naturalmente presenti nelle bucce del pomodoro. L’orizzonte temporale di questo studio è stato scelto per comprendere se la stabilità del semilavorato essiccato potesse essere compatibile con la campagna olivicola (ottobre-novembre) per la produzione di oli co-franti arricchiti della frazione antiossidante liposolubile presente nel sottoprodotto.

Caratterizzazione ottica e fotoelettrochimica di fotoanodi di triossido di tungsteno e bismuto vanadato (WO3/BiVO4) con catalizzatore (CoFe-PB)

Il presente lavoro di tesi si propone di illustrare il meccanismo di funzionamento delle celle fotoelettrochimiche (PEC cell) per la produzione di idrogeno, grazie allo studio di diversi semiconduttori, attraverso il cosiddetto fenomeno del water splitting. Nella cella `e stata testata un’eterogiunzione di Triossido di Tungsteno (WO3), una di Triossido di Tungsteno e Bismuto Vanadato (BiVO4) e una terza analoga alla precedente con l’aggiunta di un catalizzatore (CoFe–PB, cobalto-ferro blu di Prussia) per diminuire l’effetto della ricombinazione delle coppie elettrone - lacuna. All’interno della cella il campione era immerso in una soluzione di Acetato (CH3 COO – ) 0.2 M a pH 5. Le principali grandezze misurate sono la fotocorrente prodotta all’interno della cella e il tasso di riduzione e ossidazione dell’acqua.

Studio della sintesi del 2-acetil furano mediante chetonizzazione in fase vapore

La reazione tra due acidi carbossilici o esteri a dare un chetone, H2O e CO2 (chetonizzazione) è molto studiata per l’upgrading del bio-olio grezzo, perché permette di ridurne l’acidità ed il tenore di ossigeno aumentandone il potere calorifico. Tuttavia, con opportuni accorgimenti questa reazione potrebbe essere impiegata anche per la sintesi selettiva di chetoni asimmetrici ad alto valore aggiunto; un esempio è l’acetil-furano (AF), che trova applicazione come aroma nell’industria alimentare e come intermedio per la sintesi dell’antibiotico Cefuroxima. In questo lavoro di tesi la sintesi di AF mediante la chetonizzazione incrociata tra 2-metil furoato (MF) ed etil acetato (EA) oppure acido acetico (AA), è stata investigata in fase gassosa con catalizzatori eterogenei (ZrO2, CeO2 e un ossido misto Ce/Zr/O), come alternativa più sostenibile al processo di sintesi industriale di AF basato sull’acilazione di Friedel-Crafts del furano con anidride acetica in fase liquida in reattori batch. Uno screening iniziale dei tre catalizzatori (350 °C, τ = 1 s, stechiometrica MF/AA = 1 in alimentazione) ha dimostrato che ZrO2 è di gran lunga più attivo e selettivo degli altri materiali, e che la chetonizzazione incrociata tra MF e AA è di gran lunga più selettiva di quella tra MF ed EA. Tuttavia, in queste condizioni la omochetonizzazione di AA (reagente limitante) compete con la chetonizzazione incrociata riducendo la massima conversione di MF ottenibile; pertanto, il rapporto AA/MF è stato aumentato fino a 4 ed in queste condizioni è stato possibile ottenere una conversione di MF quantitativa e una resa in AF pari al 70 %. Infine, la versatilità di questa via sintetica è stata ampliata sintetizzando chetoni furanici con catene alifatiche più lunghe propanoil furano (PF, resa = 82 %) e butanoil furano (BF, resa = 69 %) mediante la chetonizzazione incrociata di MF con acido propionico (AP) ed acido butirrico (AB).