Development of the heterogeneous catalysts for the production of levulinic acid from furfuryl alcohol

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Preparação e caracterização de microesferas poliméricas à base de poli(ácido metacrílico-co-divinilbenzeno) obtidas por polimerização por precipitação

Neste trabalho foi feito um estudo sobre a preparação e caracterização de microesferas poliméricas à base de poli(ácido metacrílico-co-divinilbenzeno) por polimerização por precipitação. As partículas foram sintetizadas e analisadas em diferentes condições de reação. Partículas esféricas políméricas foram sintetizadas na faixa de 1,66 - 8,41 m, assim como partículas no estado de microgel. As partículas foram caracterizadas pelas técnicas de espalhamento de luz dinâmica (DLS), análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), adsorção de nitrogênio pelos métodos BET (Brunauer, Emmett e Teller) e BJH (Barret, Joyner e Halenda), microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, e testes de razão de inchamento. A análise das partículas foi feita para verificar a influência da mudança na composição de comonômeros, grau de reticulação, relação de monômeros totais/diluentes em massa/volume (g/100 mL), e quanto à relação volumétrica de diluentes. Verificou-se que houve um aumento no tamanho das partículas e da resistência térmica com a diminuição da fração molar de MAA (ácido metacrílico). Na preparação de partículas com fração molar de 50% de MAA, e relação volumétrica acetonitrila/tolueno de 75/25, quanto maior a relação de monômeros totais/diluentes (g/100 mL), maior o tamanho e o rendimento das partículas. Com a mudança da relação volumétrica de diluentes, houve mudança nas características de porosidade, tamanho das partículas, e grau de inchamento das partículas, sendo que na relação volumétrica acetonitrila/tolueno de 50/50, houve formação de microgel

Efetividade de um ensaio randomizado de base escolar envolvendo familiares e professores para redução do ganho excessivo de peso em adolescentes

Esta tese é composta por três artigos que veiculam os resultados da realização e análise de uma intervenção de base escolar com o objetivo de reduzir o ganho de peso excessivo em adolescentes. O ensaio, denominado PAPPAS (Pais, Alunos e Professores Pela Alimentação Saudável), foi conduzido com alunos do 5 ano de vinte escolas públicas do município de Duque de Caxias, Rio de Janeiro. As atividades desenvolvidas durante o ano letivo de 2010 desencorajaram o consumo de bebidas adoçadas e biscoitos e estimularam o consumo de feijão e frutas. Pais/ responsáveis e professores receberam informação e material de divulgação sobre os mesmos temas abordados em sala de aula. O consumo de alimentos foi avaliado por meio de um questionário de frequência alimentar aplicado ao início e ao final do estudo. A aferição do peso e da estatura se deu em três momentos: na linha de base, na metade do ano letivo e ao fim do estudo. Para as análises longitudinais, empregou-se modelos generalizados lineares mistos, que levam em conta tanto os dados faltantes quanto o efeito de conglomerado. No primeiro artigo é apresentado o efeito da intervenção no Índice de Massa Corporal (IMC) dos estudantes. Análise por intenção de tratamento revelou que a alteração no IMC dos adolescentes ao longo do tempo não foi estatisticamente diferente entre os grupos intervenção e controle. Observou-se redução estatisticamente significativa no consumo de bebidas adoçadas e biscoitos e aumento no consumo de frutas nos participantes do grupo intervenção quando comparados aos do grupo controle. Pôde-se concluir que estratégias baseadas exclusivamente na qualidade da dieta podem não levar à alterações no peso corporal de adolescentes. No segundo artigo verificou-se a influência do estágio de prontidão para modificação dos hábitos alimentares dos adolescentes na alteração do consumo de refrigerantes, biscoitos e frutas. Observou-se maior alteração no consumo dentre os participantes do grupo intervenção que se encontravam nos estágios de ação na linha de base (relataram já ter alterado seus hábitos alimentares), sugerindo que essa estratégia pode auxiliar em estudos de intervenção visando à alteração do comportamento. O terceiro artigo revisou evidências do ajuste inadequado para características da linha de base, em análises de ensaios randomizados de base escolar que objetivaram alteração no estado nutricional de adolescentes. Foram avaliados 37 estudos e 35% apresentaram desbalanceamento estatisticamente significativo para o IMC na linha de base. Concluiu-se que o ajuste para o IMC na linha de base é frequente em ensaios comunitários randomizados, porém, esta prática força um balanço, que pode levar à resultados espúrios sobre o efeito do tratamento. Os resultados dos artigos 2 e 3 permitem explicar, ao menos em parte, as inconsistências nos resultados de estudos de intervenções voltadas para alteração de hábitos alimentares em escolares.

Avaliação de catalisadores à base de estanho visando à produção de biodiesel

Atualmente, existe um crescente interesse por fontes de energia renováveis e o desenvolvimento de novas tecnologias para a produção de biocombustíveis. O biodiesel é uma fonte alternativa de combustível bastante atrativa em relação ao diesel em decorrência de seus benefícios ambientais. A obtenção de biodiesel é geralmente realizada através de reações de transesterificação de óleos vegetais com álcool de cadeia curta. Entretanto, também se pode produzi-lo através da esterificação de ácidos graxos livres utilizando-se matérias-primas de baixa qualidade como rejeitos industriais, domésticos ou gorduras animais. O estudo de catalisadores que melhorem os resultados destas reações tem importante papel no desenvolvimento da produção de biodiesel. Normalmente, utilizam-se catalisadores básicos como o NaOH, nas reações de transesterificação. No entanto, o uso destes catalisadores causa impactos ambientais, além de promover a reação de saponificação quando a matéria-prima apresenta teores significativos de acidez, reduzindo o rendimento e dificultando a separação de fases. Este trabalho apresenta o estudo de catalisadores ácidos, à base de estanho, com ênfase especial no sulfato de estanho II, voltados para utilização na reação de esterificação de cargas contendo elevados teores em ácidos graxos. Avaliou-se a influência das variáveis: temperatura, concentração do catalisador, tipo de sistema reacional, quantidade de etanol, tipo de álcool, acidez, natureza dos ácidos graxos e temperatura de calcinação. Uma comparação entre os catalisadores, a questão da reutilização do catalisador e das mudanças proporcionadas pelo tratamento térmico ao qual foram submetidos também foram analisadas. Dentre os catalisadores estudados, os de sulfato de estanho mostraram maior atividade catalítica frente à reação estudada, os mais promissores sendo os calcinados até a temperatura de 500C. O principal motivo para os altos rendimentos encontrados foi associado ao comportamento pseudo-homogêneo do SnSO4, que se solubiliza, acidificando o meio reacional durante as reações de esterificação

Changes in body composition and fatty acid profile during embryogenesis of quillback rockfish (Sebastes maliger)

We investigated developmental changes in the body compositions and fatty acid (FA) profiles of embryos and preparturition larvae of the quillback rockfish (Sebastes maliger). Comparisons of proximate composition data from early-stage embryos with data from hatched preparturition larvae taken from wild-caught gravid females indicated that embryos gain over one-third their weight in moisture while consuming 20% of their dry tissue mass for energy as they develop into larvae. Lipid contributed 60% of the energy consumed and was depleted more rapidly than protein, indicating a protein-sparing effect. Oil globule volume was strongly correlated with lipid levels, affirming its utility as an indicator of energetic status. FA profiles of early embryos differed significantly from those of hatched larvae. Differences in the relative abundances of FAs between early embryos and hatched larvae indicated different FA depletion rates during embryonic development. We conclude that some metabolically important FAs may prove useful in assessing the condition of embryos and preparturition larvae, particularly 20:4n-6, which cannot be synthesized by many marine fish and which is conserved during embryogenesis. Variability in body composition and energy use among rockfish species should be considered when interpreting any measures of condition.

Estudo do efeito da adição de poli(glicol etilênico-b-glicol propilênico) na formação de dispersões aquosas poliuretânicas à base de poli(glicol propilênico)

Foram produzidas dispersões aquosas não-poluentes e inovadoras de poli(uretano-uréia) à base de poli(glicol propilênico) (PPG) e de copolímeros em bloco, poli(glicol etilênicob-glicol propilênico), (EG-b-PG) com teor de 7% de unidades de glicol etilênico. Os poli(uretano-uréia)s foram preparados, em duas etapas, pelo método do prepolímero. Na primeira etapa, foram obtidos anionômeros, sintetizados em massa, à base do copolímero EG-bPG, PPG, ácido dimetilol propiônico (DMPA) (gerador dos sítios aniônicos) e diisocianato de isoforona (IPDI). Ainda na primeira etapa, os grupos carboxílicos do DMPA foram submetidos à neutralização com trietilamina (TEA). Na segunda etapa, foi realizada a dispersão do prepolímero anionômero e, em seguida, foi conduzida a reação de extensão de cadeia com a hidrazina (HYD). Nas diferentes formulações, foram variadas a razão NCO/OH e as proporções de PPG e do copolímero em bloco EG-b-PG. Além disso, foram obtidas dispersões aquosas programadas para teores de sólidos de 40 e 50%. As dispersões foram avaliadas quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partícula e viscosidade. Os filmes, obtidos por vazamento das dispersões, foram avaliados quanto à absorção de água, termogravimetria (TG) e propriedades mecânicas (ensaio de tração). Os filmes vazados e os monômeros foram caracterizados por espectrometria na região de infravermelho (FTIR) As dispersões obtidas se mostraram adequadas para serem aplicadas como revestimento para madeira, metais e vidro

Efeito da exposição ao tabagismo e da mobilidade social sobre o crescimento e ganho de peso do nascimento à adolescência em uma coorte de base populacional de Cuiabá-MT

Esta tese é composta por três artigos que permitiram avaliar o efeito da exposição ao tabagismo durante a gestação e no início da infância sobre o crescimento linear e ganho de peso do nascimento à adolescência, além de verificar o efeito do nível socioeconômico no início da infância e da mobilidade social sobre a adiposidade até a adolescência. Foram utilizados para este fim os dados de uma coorte de crianças nascidas entre 1994 e 1999 na cidade de Cuiabá-MT. Essas crianças fizeram parte de um estudo de base populacional realizado na cidade de Cuiabá, entre 1999 e 2000, com 2405 crianças (0 a 5 anos) e foram selecionadas aleatoriamente em unidades básicas de saúde quando da vacinação. As mães foram entrevistadas após a vacinação, quando foram obtidos dados relativos à exposição ao tabagismo gestacional, tabagismo passivo, nível socioeconômico das famílias e dados antropométricos. Entre 2009 e 2011, após aproximadamente 11 anos, essas crianças foram localizadas por meio do Censo Escolar e então 1716 adolescentes entre 10 e 17 anos de idade (71,4% da população) foram reavaliados nas escolas da rede pública e privada de Cuiabá, de 18 municípios do estado e outras 5 capitais do país. A análise por modelos lineares de efeitos mistos permitiu verificar a mudança de estatura e Índice de Massa Corporal (IMC) entre o nascimento e a adolescência. O primeiro e o segundo artigo desta tese avaliaram o efeito da exposição ao tabagismo materno durante a gestação e no início da infância sobre o crescimento linear e o IMC entre o nascimento e a adolescência. Crianças expostas ao tabagismo materno durante a gestação e no início da infância apresentaram menor estatura desde o nascimento até a adolescência quando comparadas às crianças não expostas. Quanto à adiposidade, entre o nascimento e a infância a mudança do IMC foi similar entre as crianças expostas e não expostas ao tabagismo materno, porém, entre a infância e a adolescência, aquelas expostas apenas durante a gestação mostraram maior ganho de IMC. Em conjunto, os dados corroboram o efeito deletério do tabagismo sobre o crescimento, efeito já bastante estudado, mas também indicam que avaliar e comparar exposição gestacional com pós-gestacional é importante, dado que seus efeitos parecem ser diferentes. O terceiro artigo avaliou o efeito do nível socioeconômico no início da infância e da mobilidade social entre a infância e a adolescência sobre o IMC do nascimento à adolescência. Para avaliar o nível socioeconômico, as famílias foram classificadas em nível econômico alto, médio e baixo, a partir do Critério de Classificação Econômica Brasil. Foi observada expressiva mobilidade social na população, principalmente entre os de menor nível econômico. Houve maior aumento do IMC entre o nascimento e a adolescência entre aqueles de maior nível econômico na infância e aqueles que permaneceram nas classes mais elevadas, indicando que a posição inicial foi o maior determinante das mudanças observadas no IMC.

The comparative analysis of the energies of conjugated triple base triplets and their applications

We built 64 sets of 3D models of DNA triplex base triplets (TBT) and minimized their energies. The TBTs were divided into 32 pairs of conjugated ones on the basis of their sequence characteristic, and the energies of each pair of them were compared and analyzed, the results showed: (i) The duplex DNA of which any strand contains at least a couple of A or T, has a preference for selecting the oligodeoxyribonucleic acid (ODN) strand containing abundant T to form TBT. (ii) The duplex DNA of which any strand contains at least a couple of G or C has a preference for selecting ODN containing abundant G to form symmetric antiparallel TBT, but selecting ODN containing abundant C to form asymmetric parallel TBT. (iii) The duplex DNA of which any strand contains only one of A, T, G or C has a preference for selecting ODN containing abundant pyrimidines (T or C) to form antiparallel TBT. Additionally, two examples of TBTs applications, in designing ODN to form triplex with duplex were presented. The energy calculation result revealed that 15-TCG is the best ligand of the HIV PPT duplex. The comparative analysis of energies of the conjugated TBTs provides directive significance for designing ODN strand that is easy to form triplex in theory. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

PNA(T).DNA(AT) triplexes with Hoogsteen base pairing are more favorable

Peptide nucleic acids (PNAs) are nucleic acid analogs with the deoxyribose phosphate backbone replaced by pseudo-peptide polymers to which the nucleobases are linked. The achiral, uncharged and rather flexible properties of the peptide backbone permit peptide nucleic acids more potential than oligonucleotides in application to antisence and antigenic reagents. The process of PNA binding to DNA duplex and forming triplex is the first step of PNA interacting with PNA. But there are no PNA.2DNA triplex crystal data up to date and little has been reported on the structure features and the force of the PNA.2DNA triplex. In this work, PNA(T).DNA(AT) triplexes are successfully built and the structures and forces to stabilize the triplex after optimizations and molecule dynamics are systematically examined, which are expected to aid in the application of PNAs as anticense and antigene agents.

Effect of dietary linolenic acid/linoleic acid ratio on growth performance, hepatic fatty acid profiles and intermediary metabolism of juvenile yellow catfish Pelteobagrus fulvidraco

The present study aimed to evaluate the effect of dietary linolenic acid (LNA)linoleic acid (LA) ratio on growth performance, hepatic fatty acid profile and intermediary metabolism of juvenile yellow catfish Pelteobagrus fulvidraco. Six isonitrogenous and isolipidic diets were formulated to contain incremental levels of LNA from 0 to 5% at the expense of corn oil (rich in LA), resulting in six dietary treatments with LNA to LA ratios ranging from 0.35 to 14.64. The experiment continued for 7 weeks. Best growth and feed intake were obtained in the fish fed the diets containing the LNA/LA ratios of 1.17 and 2.12 (P<0.05). In contrast, feed conversion ratio was the lowest for fish fed the diets containing the LNA/LA ratios of 1.17 and 2.12 (P<0.05). Dietary LNA to LA ratios significantly influenced viscerosomatic index and hepatosomatic index (P<0.05), but not condition factor (P>0.05). Body composition was also significantly influenced by dietary LNA to LA ratios (P<0.05). Generally, liver FA compositions reflected dietary FA profiles. Declining LA and increasing LNA contents in liver were observed with the increasing dietary LNA/LA ratios (P<0.05). Eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) increased with the increasing LNA to LA ratios, suggesting that yellow catfish could elongate and desaturate C18 polyunsaturated fatty acids into highly unsaturated fatty acids. As a consequence, the n-6 fatty acids (FA) declined, and total n-3 FA and n-3/n-6 ratios increased with the dietary ratios of LNA/LA (P<0.05). Dietary LNA to LA ratios significantly influenced several enzymatic activities involved in liver intermediary metabolism (P<0.05), such as lipoprotein lipase, hepatic lipase, pyruvate kinase, succinate dehydrogenase, malic dehydrogenase and lactate dehydrogenase, suggesting that dietary LNA/LA ratios had significant effects on nutrient metabolism in the liver. To our knowledge this is the first demonstration of the effects of dietary LNA to LA ratios on the enzymatic activities of liver in fish, which provides information on diet quality and utilization, and can also be used as an indicator of the nutritional status of this fish. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Population status, threats and conservation of the Yangtze finless porpoise

The Yangtze finless porpoise (Neophocaena phocaenoides asiaeorientalis) is currently limited to the middle and lower reaches of the Yangtze River from Yichang to Shanghai, China, and the adjoining Poyang and Dongting Lakes. Its population size has decreased remarkably during the last several decades due to the heavy impact of human activities, including overfishing of prey species, water development projects that cause attendant habitat loss and degradation, water pollution, and accidental deaths caused by harmful fishing gear and collisions with motorized vessels. It was estimated that the number of remaining individuals was down to approximately 1800 in 2006, a number that is decreasing at a rate as high as 5% per year. Three conservation measures - in situ and ex situ conservation and captive breeding have been applied to the protection of this unique porpoise since the early 1990s. Seven natural and two "semi-natural" reserves have so far been established. Since 1996, a small group of finless porpoises has been successfully reared in a facility at the Institute of Hydrobiology of the Chinese Academy of Sciences; three babies were born in captivity on July 5, 2005, June 2, 2007 and July 5, 2008. These are the first freshwater cetaceans ever born in captivity in the world. Several groups of these porpoises caught in the main stream of the Yangtze River, or rescued, have been introduced into the Tian'e-Zhou Semi-natural Reserve since 1990. These efforts have proven that, not only can these animals survive in the area, they are also to reproduce naturally and successfully. More than 30 calves had been born in the reserve since then, with one to three born each year. Taking deaths and transfers into account, there were approximately 30 individuals living in the reserve as of the end of 2007. Among eight mature females captured in April 2008, five were confirmed pregnant. This effort represents the first successful attempt at off-site protection of a cetacean species in the world, and establishes a solid base for conservation of the Yangtze finless porpoise. A lesson must be drawn from the tragedy of Chinese River Dolphin (Lipotes vexillifer), which has already been declared likely extinct. Strong, effective and appropriate protective measures must be carried out quickly to prevent the Yangtze finless porpoise from becoming a second Chinese River Dolphin, and save the biodiversity of the Yangtze River as a whole.

Microcystin-RR induced apoptosis in tobacco BY-2 suspension cells is mediated by reactive oxygen species and mitochondrial permeability transition pore status

When tobacco BY-2 cells were treated with 60 mu g/mL MC-RR for 5 d, time-dependent effects of MC-RR on the cells were observed. Morphological changes such as abnormal elongation, evident chromatin condensation and margination, fragmentation of nucleus and formation of apoptotic-like bodies suggest that 60 mu g/mL MC-RR induced rapid apoptosis in tobacco BY-2 cells. Moreover, there was a significant and rapid increase of ROS level before the loss of mitochondrial membrane potential (Delta Psi(m)) and the onset of cell apoptosis. Ascorbic acid (AsA), a major primary antioxidant, prevented the increase of ROS generation, blocked the decrease in Delta Psi(m) and subsequent cell apoptosis, indicating a critical role of ROS in serving as an important signaling molecule by causing a reduction of Delta Psi(m) and MC-RR-induced tobacco BY-2 cell apoptosis. In addition, a specific mitochondrial permeability transition pores (PTP) inhibitor, cyclosporin A (CsA), significantly blocked the MC-RR-induced ROS formation, loss of Delta Psi(m), as well as cell apoptosis when the cells were MC-RR stressed for 3 d, suggesting that PTP is involved in 60 mu g/mL MC-RR-induced tobacco cell apoptosis signalling process. Thus, we concluded that the mechanism of MC-RR-induced apoptosis signalling pathways in tobacco BY-2 cells involves not only the excess generation of ROS and oxidative stress, but also the opening of PTP inducing loss of mitochondrial membrane potential. (C) 2007 Published by Elsevier Ltd.

Effects of hexachlorobenzene on antioxidant status of liver and brain of common carp (Cyprinus carpio)

Hexachlorobenzene (HCB)-induced oxidative damages have been published in rats while the effects have not yet been reported in fishes. Juvenile common carps (Cyprinus carpio) were exposed to waterborne HCB from 2 to 200 mu g l(-1) for 5, 10 or 20 days. Liver and brain were analyzed for various parameters of oxidative stress. There were no significant changes of glutathione (GSH) content and superoxide dismutase (SOD) activity in liver after 5 or 10 days exposure, whereas obvious drops were observed at higher concentrations after 20 days exposure. Significant decreases of GSH content and SOD activity in brain were found during all the exposure days. In brain, HCB also significantly elevated the contents of reactive oxygen species (ROS), thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS, as an indicator of lipid peroxidation products), glutathione disulfide (GSSG), and activities of nitric oxide synthase (NOS), glutathione peroxidase (GPx), and glutathione reductase (GR), and inhibited activities of acetylcholinesterase (AchE) and glutathione S-transferase (GST). The results clearly demonstrated that environmentally possible level of HCB could result in oxidative stress in fish and brain was a sensitive target organ of HCB toxicity. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Polymerization of Lactide Using Achiral Bis(pyrrolidene) Schiff Base Aluminum Complexes

A series of aluminum ethyls and isopropoxides based on a bis(pyrrolidene) Schiff base ligand framework has been prepared and characterized. NMR studies of the dissolved complexes indicate that they adopt a symmetric structure with a monomeric, five-coordinated aluminum center core. The aluminum ethyls used as catalysts in the presence of 2-propanol as initiator and the aluminum isopropoxides were applied for lactide polymerization in toluene to test their activities and stereoselectivities. All polymerizations are living, as evidenced by the narrow polydispersities and the good fit between calculated and found number-average molecular weights of the isolated polymers. All of these aluminum complexes polymerized (S,S)-lactide to highly isotactic PLA without epimerization of the monomer, furnished isotactic-biased polymer from rac-lactide, and gave atactic polymer from meso-lactide.

Label free electrochemiluminescence protocol for sensitive DNA detection with a tris(2,2'-bipyridyl)ruthenium(II) modified electrode based on nucleic acid oxidation

Label free electrochemiluminescence (ECL) DNA detection based on catalytic guanine and adenine bases oxidation using tris(2,2'-bipyridyl)ruthenium(II) [Ru(bpy)(3)(2+)] modified glassy carbon (GC) electrode was demonstrated in this work. The modified GC electrode was prepared by casting carbon nanotubes (CNT)/Nafion/Ru(bpy)(3)(2+) composite film on the electrode surface. ECL signals of doublestranded DNA and their thermally denatured counterparts can be distinctly discriminated using cyclic voltammetry (CV) with a low concentration (3.04 x 10(-8) mol/L for Salmon Testes-DNA). Most importantly, sensitive single-base mismatch detection of p53 gene sequence segment was realized with 3.93 x 10(-10) mol/L employing CV stimulation (ECL signal of C/A mismatched DNA oligonucleotides was 1.5-fold higher than that of fully base-paired DNA oligonucleotides). Label free, high sensitivity and simplicity for single-base mismatch discrimination were the main advantages of the present ECL technique for DNA detection over the traditional DNA sensors.