Clonagem molecular, expressão, purificação e caracterização estrutural da endoglucanase de Trichoderma harzianum visando o desenvolvimento de coquetéis enzimáticos para a produção de etanol lignocelulósico

O aumento na demanda mundial por energia, a perspectiva de encolhimento dos recursos energéticos e a preocupação global com a questão ambiental, despertaram o interesse por fontes alternativas de energia. A biomassa lignocelulósica é abundante e de baixo custo, com potencial para complementar a produção em larga escala de combustíveis. A degradação das moléculas constituintes da parede celular à açúcares fermentescíveis e então à etanol, ocorre através da hidrólise enzimática da biomassa. Contudo, a utilização de enzimas para esse fim encontra-se em estágio exploratório e representa um gargalo na implementação de tecnologias de etanol 2G em escala industrial, desencadeando a busca de celulases bioquimicamente mais ativas, estáveis e economicamente viáveis. O presente trabalho visou a caracterização da endoglucanase I do fungo Trichoderma harzianum, e para isso foi realizada expressão, ensaios bioquímicos e biofísicos do domínio catalítico (ThCel7B-CCD) e da proteína inteira (ThCel7B-full). A enzima exibiu um perfil acidofílico, com atividade ótima em pH 3,0 a 55°C. A proteína também se mostrou capaz de hidrolisar uma variedade de substratos, sendo a maior atividade hidrolítica em β-glucano (75 U mg-1). Ao analisar a estabilidade térmica medida a 55°C em pH 5, a atividade residual manteve-se intacta por mais de 2 meses. Outra característica relevante foi o elevado grau de sinergismo entre ThCel7B e ThCel7A. Análises de microscopia eletrônica de flocos de aveia submetidas à hidrólise com ThCel7B evidenciaram os efeitos de degradação do substrato em relação às amostras controle. O conjunto desses resultados, além de importante para a compreensão do mecanismo molecular de ThCel7B e de outras endoglucanases da família GH7, também revelou uma enzima de interesse biotecnológicos uma vez que o comportamento ácido e sua estabilidade térmica são características relevantes para aplicações industriais sob condições extremamente ácidas.

Li I enhancement during a long-duration stellar flare

We report the possible detection of a Li I λ6708 Å line enhancement during an unusual long-duration optical flare in the recently discovered, X-ray/EUV selected, chromospherically active binary 2RE J0743+224. The Li I equivalent width (EW) variations follow the temporal evolution of the flare and large changes are observed in the intensity of the line. The maximum Li I enhancement (40% in EW) occurs just after the maximum chromospheric emission observed in the flare. A significant increase of the Li^-6/Li^-7 isotopic ratio is also detected. No significant simultaneous variations are detected in other photospheric lines. Neither line blends nor starspots seem to be the primary cause of the observed Li I line variation. From all this we suggest that this Li I enhancement is produced by spallation reactions during the flare.

Obtenção e caracterização de amido termoplástico e de suas misturas com polipropileno.

Este trabalho está dividido em: obtenção e caracterização de amido termoplástico (TPS); estudo do envelhecimento do TPS e blendas de PP/TPS. O estudo do TPS, foi realizado utilizando amido de milho, 30% em massa de glicerol e outros componentes que variam entre as amostras. Primeiramente foi realizado um planejamento estatístico para obter a composição ótima de TPS. Foram escolhidos cinco parâmetros de entrada: 2 de composição (umidade e teor de ácido cítrico) e 3 de processamento (temperatura, velocidade dos rotores e tempo), visando obter um TPS com propriedades térmicas e mecânicas superiores. De acordo com os resultados de infravermelho, termogravimetria, microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram escolhidas 2 composições. Estas foram calandradas e confeccionadas para obtenção dos corpos de prova de tração. Os resultados dos ensaios mecânicos mostraram que amostras com teor de ácido cítrico de aproximadamente 2% em massa apresentam os maiores valores de módulo de elasticidade e resistência à tração. Com estes resultados foram realizadas novas composições com outros ácidos carboxílicos: adípico, málico e tartárico e amostras sem ácidos. As curvas de torque indicaram que as amostras sem ácido carboxílico e com ácido adípico perdem água durante o processamento. Analisando os resultados verifica-se que o TPS com os ácidos málico e tartárico apresentam melhores propriedades mecânicas e térmicas. Também foi analisado o envelhecimento, e notou-se que com o tempo as amostras tendem a perder plastificante, modificando suas propriedades mecânicas e sua cristalinidade. Entretanto, durante o intervalo de um ano, as amostras de TPS com ácido málico e tartárico não sofreram perda significativa de plastificante. Por último, foram obtidas blendas de PP reciclado com TPS nas composições 50/50, 60/40 e 70/30 em massa, respectivamente, com e sem adição de ácidos: cítrico, málico e tartárico e anidrido maleico. As amostras foram caracterizadas por FTIR, DRX, reometria capilar, MEV e por teste de resistência à tração. Micrografias obtidas por MEV indicaram que todas as composições estudadas possuem morfologia predominantemente co-contínua. A presença dos ácidos, geralmente, reduz os valores das propriedades mecânicas da blenda de PP com TPS e a adição de PP-g-MA é mais efetiva nas blendas sem adição de ácido. Ao analisar o envelhecimento das blendas com adição de ácidos tartárico e málico, notou-se que as propriedades mecânicas não foram alteradas em função do tempo de estocagem.

Utilização de resíduo de mármore e de óxido de boro em escórias sintéticas dessulfurantes para aços.

O mercado atual exige das indústrias siderúrgicas aços de melhor qualidade produzidos por meio de processos que causem menor impacto ao meio ambiente. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo reciclar o resíduo de mármore gerado na indústria de rochas ornamentais, que possui em sua composição óxido de cálcio (CaO) e óxido de magnésio (MgO). O CaO é suficiente para substituir a cal nas escórias e o MgO contribui para a diminuição do desgaste dos refratários, através do emprego do resíduo no processo produtivo do aço. Além disso, foi realizada a substituição da fluorita por óxido de boro como fluxante na composição de misturas dessulfurantes. O resíduo de mármore foi caracterizado utilizando as seguintes técnicas: análise química via EDXFR, análise granulométrica via espalhamento de luz, área de superfície específica pelo método BET, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de micro-regiões por EDS. Visando verificar a eficiência na dessulfuração, foram formuladas misturas sintéticas utilizando a cal convencional ou resíduo de mármore, e a fluorita ou o óxido de boro. As misturas foram formuladas com o auxílio dos programas de termodinâmica computacional, Thermo-Calc e FactSage. Estas misturas foram adicionadas no aço fundido a temperatura de 1600°C sob atmosfera de argônio e agitadas por meio de um rotor de alumina. Amostras de metal foram retiradas para verificar a variação do teor de enxofre durante o experimento. O resíduo de mármore caracterizado, apresentou em sua composição 40% de CaO e 14% de MgO, na forma dos carbonatos CaCO3 e MgCO3. Obteve uma perda de massa de 42,1%, na forma de CO2 a temperatura de 780°C. Os experimentos mostraram que, as misturas testadas apresentaram, na maioria dos casos, eficiência de dessulfuração acima de 60%.

Estudo da blenda PBAT/PLA com cargas.

Neste trabalho compósitos foram obtidos a partir da blenda comercial 100% biodegradável Ecovio® C2224 da BASF, uma blenda formada por 55% em massa de um copoliéster biodegradável, o Ecoflex® (poli[(adipato de butileno)-co-(tereftalato de butileno)]) e 45% em massa de PLA poli(ácido láctico). Como carga, utilizaram-se dois tipos de argilas comerciais do grupo das esmectitas, ambas predominantemente montmorilonitas: Cloisite Sódica® e Cloisite 30B®. Também foi utilizado como carga a sílica coloidal comercial Aerosil 200®, com área superficial de 200 m2/g e diâmetro médio de partícula 12nm. Os compósitos estudados, ambos contendo 5% e 10% em massa de cargas, foram preparados em uma extrusora de rosca dupla, acoplada a um reômetro de torque. O estudo foi dividido em três etapas: 1ª) etapa: Obtenção e caracterização dos compósitos de Ecovio®/ argila e Ecovio® / sílica; 2ª) etapa: Avaliação da fotodegradação do Ecovio® puro e dos compósitos obtidos; 3ª) etapa: Avaliação da biodegradabilidade do Ecovio® puro e dos compósitos após exposição em câmara de UV. As propriedades mecânicas dos compósitos antes e depois de serem submetidos à exposição em câmara de UV foram avaliadas por ensaios de resistência à tração e resistência ao impacto Izod. Os resultados obtidos na 1ª etapa deste trabalho indicaram aumento nos valores de módulo de elasticidade de todos os compósitos, em relação à blenda pura. Destacam-se as composições com 5% e 10% em massa de sílica coloidal, que apresentaram aumentos de até 115% nos valores de módulo de elasticidade, sem perdas significativas em resistência à tração, alongamento e resistência ao impacto, quando comparadas à fase matriz. Na 2ª etapa, a partir de 20 dias de exposição, todas as composições (blendas e compósitos) apresentam redução nas propriedades mecânicas em função do aumento do tempo de exposição à radiação UV. Na 3ª etapa, independente do tipo ou teor de carga presente na blenda, todas as composições apresentaram índices de biodegradabilidade, depois de 120 dias, de 40 a 60%, devido à prévia exposição à radiação UV.

Samurai Son and Exploring Cultural Myths Through Fantasy Fiction

Samurai Son is a story that captures the beauty, wonder and imagination of Japanese legends and mythology with some modern-day sensibilities and morals against the backdrop of medieval Japan. The story blends Shinto religion and stories about the tengu, bird-like wind spirits with a modern plotline in a Japanese fantasy universe. This world is filled with magic, demons, kami (magical spirits), gods and goddesses, samurai, ninja and martial arts.

When Spanish owns English words

The English language and the Internet, both separately and taken together, are nowadays well-acknowledged as powerful forces which influence and affect the lexico-grammatical characteristics of other languages world-wide. In fact, many authors like Crystal (2004) have pointed out the emergence of the so-called Netspeak, that is, the language used in the Net or World Wide Web; as Crystal himself (2004: 19) puts it, ‘a type of language displaying features that are unique to the Internet […] arising out of its character as a medium which is electronic, global and interactive’. This ‘language’, however, may be differently understood: either as an adaptation of the English language proper to internet requirements and purposes, or as a new and rapidly-changing and developing language as a result of a rapid evolution or adaptation to Internet requirements of almost all world languages, for whom English is a trendsetter. If the second and probably most plausible interpretation is adopted, there are three salient features of ‘Netspeak’: (a) the rapid expansion of all its new linguistic developments thanks to the Internet itself, which may lead to the generalization and widespread acceptance of new words, coinages, or meanings, hundreds of times faster than was the case with the printed media. As said above, (b) the visible influence of English, the most prevalent language on the Internet. Consequently, (c) this new language tends to reduce the ‘distance’ between English and other languages as well as the ignorance of the former by speakers of other languages, since the ‘Netspeak’ version of the latter adopts grammatical, syntactic and lexical features of English. Thus, linguistic differences may even disappear when code-switching and/or borrowing occurs, as whole fragments of English appear in other language contexts. As a consequence of the new situation, an ideal context appears for interlanguage or multilingual word formation to thrive: puns, blends, compounds and word creativity in general find in the web the ideal place to gain rapid acceptance world-wide, as a result of fashion, coincidence, or sheer merit of the new linguistic proposals.

Refinery Nonconventional Feedstocks: Influence of the Coprocessing of Vacuum Gas Oil and Low Density Polyethylene in Fluid Catalytic Cracking Unit on Full Range Gasoline Composition

Gasoline coming from refinery fluid catalytic cracking (FCC) unit is a major contributor to the total commercial grade gasoline pool. The contents of the FCC gasoline are primarily paraffins, naphthenes, olefins, aromatics, and undesirables such as sulfur and sulfur containing compounds in low quantities. The proportions of these components in the FCC gasoline invariable determine its quality as well as the performance of the associated downstream units. The increasing demand for cleaner and lighter fuels significantly influences the need not only for novel processing technologies but also for alternative refinery and petrochemical feedstocks. Current and future clean gasoline requirements include increased isoparaffins contents, reduced olefin contents, reduced aromatics, reduced benzene, and reduced sulfur contents. The present study is aimed at investigating the effect of processing an unconventional refinery feedstock, composed of blend of vacuum gas oil (VGO) and low density polyethylene (LDPE) on FCC full range gasoline yields and compositional spectrum including its paraffins, isoparaffins, olefins, napthenes, and aromatics contents distribution within a range of operating variables of temperature (500–700 °C) and catalyst-feed oil ratio (CFR 5–10) using spent equilibrium FCC Y-zeolite based catalyst in a FCC pilot plant operated at the University of Alicante’s Research Institute of Chemical Process Engineering (RICPE). The coprocessing of the oil-polymer blend led to the production of gasoline with very similar yields and compositions as those obtained from the base oil, albeit, in some cases, the contribution of the feed polymer content as well as the processing variables on the gasoline compositional spectrum were appreciated. Carbon content analysis showed a higher fraction of the C9–C12 compounds at all catalyst rates employed and for both feedstocks. The gasoline’s paraffinicity, olefinicity, and degrees of branching of the paraffins and olefins were also affected in various degrees by the scale of operating severity. In the majority of the cases, the gasoline aromatics tended toward the decrease as the reactor temperature was increased. While the paraffins and iso-paraffins gasoline contents were relatively stable at around 5 % wt, the olefin contents on the other hand generally increased with increase in the FCC reactor temperature.

Characterization and ageing study of poly(lactic acid) films plasticized with oligomeric lactic acid

Poly(lactic acid) (PLA) was melt-blended with a bio-based oligomeric lactic acid (OLA) plasticizer at different concentrations between 15 wt% and 25 wt% in order to enhance PLA ductility and to get a fully biodegradable material with potential application in films manufacturing. OLA was an efficient plasticizer for PLA, as it caused a significant decrease on glass transition temperature (Tg) while improving considerably ductile properties. Only one Tg value was observed in all cases and no apparent phase separation was detected. Films obtained by compression moulding were stored during 3 months under ambient controlled conditions and thermal, mechanical, structural and oxygen barrier properties were studied in order to evaluate the stability of the PLA–OLA films over time. Blends with 20 and 25 wt% OLA remained stable and compatible with PLA within the ageing period. Besides, PLA–20 wt% OLA formulation was the only one which maintained its amorphous state with adequate thermal, mechanical and oxygen barrier properties for flexible films manufacturing.

Conversion of low density polyethylene into fuel through co-processing with vacuum gas oil in a fluid catalytic cracking riser reactor

In this work, mixtures of vacuum gas oil and low density polyethylene, a major component of common industrial and consumer household plastics, were pyrolytically co-processed in a fluid catalytic cracking (FCC) riser reactor as a viable alternative for the energy and petrochemical revalorisation of plastic wastes into valuable petrochemical feedstocks and fuel within an existing industrial technology. Using equilibrium FCC catalyst, the oil–polymer blends were catalytically cracked at different processing conditions of temperatures between 773 K and 973 K and catalyst feed ratios of 5:1, 7:1 and 10:1. The influence of each of these processing parameters on the cracking gas and liquid yield patterns were studied and presented. Further analysed and presented are the different compositional distributions of the obtained liquids and gaseous products. The analysis of the results obtained revealed that with very little modifications to existing process superstructure, yields and compositional distributions of products from the fluid catalytic cracking of the oil–polymer blend in many cases were very similar to those of the processed oil feedstock, bringing to manifest the viability of the feedstock co-processing without significant detriments to FCC product yields and quality.

Combined Effect of Poly(hydroxybutyrate) and Plasticizers on Polylactic acid Properties for Film Intended for Food Packaging

Poly(lactic acid) PLA, and poly(hydroxybutyrate) PHB, blends were processed as films and characterized for their use in food packaging. PLA was blended with PHB to enhance the crystallinity. Therefore, PHB addition strongly increased oxygen barrier while decreased the wettability. Two different environmentally-friendly plasticizers, poly(ethylene glycol) (PEG) and acetyl(tributyl citrate) (ATBC), were added to these blends to increase their processing performance, while improving their ductile properties. ATBC showed higher plasticizer efficiency than PEG directly related to the similarity solubility parameters between ATBC and both biopolymers. Moreover, ATBC was more efficiently retained to the polymer matrix during processing than PEG. PLA–PHB–ATBC blends were homogeneous and transparent blends that showed promising performance for the preparation of films by a ready industrial process technology for food packaging applications, showing slightly amber color, improved elongation at break, enhanced oxygen barrier and decreased wettability.

Comparison of Lattice-Fluid Binary Parameters For Mixtures and Block Copolymers

The aim of this report is to discuss the method of determination of lattice-fluid binary interaction parameters by comparing well characterized immiscible blends and block copolymers of poly(methyl methacrylate) (PMMA) and poly(ϵ−caprolactone) (PCL). Experimental pressure-volume-temperature (PVT) data in the liquid state were correlated with the Sanchez—Lacombe (SL) equation of state with the scaling parameters for mixtures and copolymers obtained through combination rules of the characteristic parameters for the pure homopolymers. The lattice-fluid binary parameters for energy and volume were higher than those of block copolymers implying that the copolymers were more compatible due to the chemical links between the blocks. Therefore, a common parameter cannot account for both homopolymer blend and block copolymer phase behaviors based on current theory. As we were able to adjust all data of the mixtures with a single set of lattice-binary parameters and all data of the block copolymers with another single set we can conclude that both parameters did not depend on the composition for this system. This characteristic, plus the fact that the additivity law of specific volumes can be suitably applied for this system, allowed us to model the behavior of the immiscible blend with the SL equation of state. In addition, a discussion on the relationship between lattice-fluid binary parameters and the Flory–Huggins interaction parameter obtained from Leibler's theory is presented.

Production and Electrical Characterization of Low Density Polyethylene-based Micro- and Nano-dielectrics containing Graphene Oxide, Functionalized Graphene and Carbon Black additives

Oggigiorno la ricerca di nuovi materiali per gradatori di campo da impiegarsi in accessori di cavi ha iniziato a studiare alcuni materiali nano dielettrici con proprietà elettriche non lineari con la tensione ed aventi proprietà migliorate rispetto al materiale base. Per questo motivo in questo elaborato si sono studiati materiali nanostrutturati a base di polietilene a bassa densità (LDPE) contenenti nano polveri di grafene funzionalizzato (G*), ossido di grafene (GO) e carbon black (CB). Il primo obiettivo è stato quello di selezionare e ottimizzare i metodi di fabbricazione dei provini. La procedura di produzione è suddivisa in due parti. Nella prima parte è stata utilizzatala tecnica del ball-milling, mentre nella seconda un pressa termica (thermal pressing). Mediante la spettroscopia dielettrica a banda larga (BDS) si sono misurate le componenti reali e immaginarie della permettività e il modulo della conducibilità del materiale, in tensione alternata. Il miglioramento delle proprietà rispetto al provino di base composto dal solo polietilene si sono ottenute quando il quantitativo delle nanopolveri era maggiore. Le misure sono state effettuate sia a 3 V che a 1 kV. Attraverso misurazioni di termogravimetria (TGA) si è osservato l’aumento della resistenza termica di tutti i provini, soprattutto nel caso quando la % di nanopolveri è maggiore. Per i provini LDPE + 0.3 wt% GO e LDPE + 0.3 wt% G* si è misurata la resistenza alle scariche parziali attraverso la valutazione dell’erosione superficiale dei provini. Per il provino contenente G* è stato registrato una diminuzione del 22% del volume eroso, rispetto al materiale base, mentre per quello contenente GO non vi sono state variazioni significative. Infine si è ricercata la resistenza al breakdown di questi ultimi tre provini sopra citati. Per la caratterizzazione si è fatto uso della distribuzione di Weibull. Lo scale parameter α risulta aumentare solo per il provino LDPE + 0.3 wt% G*.

Layered silicate nanocomposites based on various high-functionality epoxy resins. Part II: The influence of an organoclay on the rheological behavior of epoxy prepolymers

The effect of an organically surface modified layered silicate on the viscosity of various epoxy resins of different structures and different functionalities was investigated. Steady and dynamic shear viscosities of the epoxy resins containing 0-10 wt% of the organoclay were determined using parallel plate rheology. Viscosity results were compared with those achieved through addition of a commonly used micron-sized CaCO3 filler. It was found that changes in viscosities due to the different fillers were of the same order, since the layered silicate was only dispersed on a micron-sized scale in the monomer (prior to reaction), as indicated by X-ray diffraction measurements. Flow activation energies at a low frequency were determined and did not show any significant changes due to the addition of organoclay or CaCO3. Comparison between dynamic and steady shear experiments showed good agreement for low layered silicate concentrations below 7.5 wt%, i.e. the Cox-Merz rule can be applied. Deviations from the Cox-Merz rule appeared at and above 10 wt%, although such deviations were only slightly above experimental error. Most resin organoclay blends were well predicted by the Power Law model, only concentrations of 10 wt% and above requiring the Herschel-Buckley (yield stress) model to achieve better fits. Wide-angle X-ray measurements have shown that the epoxy resin swells the layered silicate with an increase in the interlayer distance of approximately 15 Angstrom, and that the rheology behavior is due to the lateral, micron-size of these swollen tactoids.

The plasticisation effect of glycerol and water on the gelatinisation of wheat starch

In the extrusion manufacture of starch-based thermoplastics, such as biodegradable packaging materials, glycerol is an effective additive as a plasticiser, that is, to diminish the brittle nature of the product and provide the desired extent of flexibility. However, the addition of glycerol may also affect the gelatinisation behaviour of the starch-water mixture, and hence the required processing conditions for producing a homogeneously gelatinised starch-based material. The effect of glycerol on the gelatinisation of wheat starch was studied using differential scanning calorimetry (DSC). Mixtures of starch, water and glycerol were investigated with a water content ranging from 12 - 40% and a glycerol concentration up to 75%. Dependent on composition, the enthalpy of gelatinisation ranged from 1.7 - 12.6 J/g (on a dry starch basis), while the onset and peak temperatures varied from 54 to 86 degreesC and 60 to 90 degreesC, respectively. As expected, water acted as a plasticiser in that the onset temperature for gelatinisation (TO) decreased with increasing moisture content. Glycerol, however, increased To. It is shown that the T-0 of starch-glycerol-water mixtures may be predicted on the basis of the effective moisture content of the starch fraction of these mixtures resulting from the relative speed of moisture absorption by glycerol and starch, respectively. Moisture sorption kinetics of wheat starch and glycerol in 100% relative humidity were determined and used to predict the preferential water absorption by glycerol in starch-glycerol-water mixtures and hence the resulting T-0 of the system.