Valorização da Borra de Café: Otimização da Produção de Biodiesel por Catálise Enzimática

O decréscimo das reservas de petróleo e as consequências ambientais resultantes do recurso a combustíveis fósseis nos motores a diesel têm levado à procura de combustíveis alternativos. Esta pesquisa alicerçada nas fontes de energia renovável tornou-se essencial, face à crescente procura de energia e ao limitado fornecimento de combustíveis fósseis . Resíduos de óleo de cozinha, gordura animal, entre outros resíduos de origem biológica, tais como a borra de café, são exemplos de matérias-primas para a produção de biodiesel. A sua valorização tem interesse quer pela perspetiva ambiental, quer pela económica, pois aumenta não só a flexibilidade e diversificação das matérias-primas, mas também contribui para uma estabilidade de custos e alteração nas políticas agrícolas e de uso do solo. É neste contexto que se enquadra o biodiesel e a borra de café, pretendendo-se aqui efetuar o estudo da produção, à escala laboratorial, de biodiesel a partir da borra de café, por transesterificação enzimática, visando a procura das melhores condições reacionais. Iniciando-se com a caracterização da borra de café, foram avaliados antes e após a extração do óleo da borra de café, diversos parâmetros, de entre os quais se destacam: o teor de humidade (16,97% e 6,79%), teor de cinzas (1,91 e 1,57%), teor de azoto (1,71 e 2,30%), teor de proteínas (10,7 e 14,4%), teor de carbono (70,2 e 71,7%), teor de celulose bruta (14,77 e 18,48%), teor de lenhina (31,03% e 30,97%) e poder calorifico superior (19,5 MJ/kg e 19,9 MJ/kg). Sumariamente, constatou-se que os valores da maioria dos parâmetros não difere substancialmente dos valores encontrados na literatura, tendo sido evidenciado o potencial da utilização desta biomassa, como fonte calorifica para queima e geração de energia. Sendo a caracterização do óleo extraído da borra de café um dos objetivos antecedentes à produção do biodiesel, pretendeu-se avaliar os diferentes parâmetros mais significativos. No que diz respeito à caracterização do óleo extraído, distingue-se a sua viscosidade cinemática (38,04 mm2/s), densidade 0,9032 g/cm3, poder calorífico de 37,9 kcal/kg, índice de iodo igual a 63,0 gI2/ 100 g óleo, o teor de água do óleo foi de 0,15 %, o índice de acidez igual a 44,8 mg KOH/g óleo, ponto de inflamação superior a 120 ºC e teor em ácidos gordos de 82,8%. Inicialmente foram efetuados ensaios preliminares, a fim de selecionar a lipase (Lipase RMIM, TL 100L e CALB L) e álcool (metanol ou etanol puros) mais adequados à produção de biodiesel, pelo que o rendimento de 83,5% foi obtido através da transesterificação mediada pela lipase RMIM, utilizando como álcool o etanol. Sendo outro dos objetivos a otimização do processo de transesterificação enzimática, através de um desenho composto central a três variáveis (razão molar etanol: óleo, concentração de enzima e temperatura), recorrendo ao software JMP 8.0, determinou-se como melhores condições, uma razão molar etanol: óleo 5:1, adição de 4,5% (m/m) de enzima e uma temperatura de 45 ºC, que conduziram a um rendimento experimental equivalente a 96,7 % e teor de ésteres 87,6%. Nestas condições, o rendimento teórico foi de 99,98%. Procurou-se ainda estudar o efeito da adição de água ao etanol, isto é, o efeito da variação da concentração do etanol pela adição de água, para teores de etanol de 92%, 85% e 75%. Verificou-se que até 92% decorreu um aumento da transesterificação (97,2%) para um teor de ésteres de (92,2%), pelo que para teores superiores de água adicionada (75% e 85%) ocorreu um decréscimo no teor final em ésteres (77,2% e 89,9%) e no rendimento da reação (84,3% e 91,9%). Isto indica a ocorrência da reação de hidrólise em maior extensão, que leva ao desvio do equilíbrio no sentido contrário à reação de formação dos produtos, isto é, dos ésteres. Finalmente, relativamente aos custos associados ao processo de produção de biodiesel, foram estimados para o conjunto de 27 ensaios realizados neste trabalho, e que corresponderam a 767,4 g de biodiesel produzido, sendo o custo dos reagentes superior ao custo energético, de 156,16 € e 126,02 €, respetivamente. Naturalmente que não esperamos que, a nível industrial os custos sejam desta ordem de grandeza, tanto mais que há economia de escala e que as enzimas utilizadas no processo deveriam ser reutilizadas diversas vezes.

Insights into the biological significance of alternative splicing in Arabidopsis: functional characterization of a dual-targeted E3 ligase and the SCL30a SR protein

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Molecular Biology

Quantum dots: synthesis, functionalization and bioconjugation for biological applications

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Engineering Sciences and Technology

IDENTIFICATION OF CANINE VISCERAL LEISHMANIASIS IN A PREVIOUSLY UNAFFECTED AREA BY CONVENTIONAL DIAGNOSTIC TECHNIQUES AND CELL-BLOCK FIXATION

After the report of a second case of canine visceral leishmaniasis (CVL) in São Bento da Lagoa, Itaipuaçu, in the municipality of Maricá, Rio de Janeiro State, an epidemiological survey was carried out, through active search, totaling 145 dogs. Indirect immunofluorescence assay (IFA), enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), and rapid chromatographic immunoassay based on dual-path platform (DPP(r)) were used to perform the serological examinations. The parasitological diagnosis of cutaneous fragments was performed by parasitological culture, histopathology, and immunohistochemistry. In the serological assessment, 21 dogs were seropositive by IFA, 17 by ELISA, and 11 by DPP(r), with sensitivity of 66.7%, 66.7% and 50%, and specificity of 87.2%, 90.2% and 94%, respectively for each technique. The immunohistochemistry of bone marrow using the cell-block technique presented the best results, with six positive dogs found, three of which tested negative by the other parasitological techniques. Leishmania sp. was isolated by parasitological culture in three dogs. The detection of autochthonous Leishmania infantum in Itaipuaçu, and the high prevalence of seropositive dogs confirm the circulation of this parasite in the study area and alert for the risk of expansion in the State of Rio de Janeiro.

Kinetic, Structural, and EPR Studies Reveal That Aldehyde Oxidoreductase from Desulfovibrio gigas Does Not Need a Sulfido Ligand for Catalysis and Give Evidence for a Direct Mo-C Interaction in a Biological System

J. Am. Chem. Soc., 2009, 131 (23), pp 7990–7998 DOI: 10.1021/ja809448r

Establishment of environmental and biological bases to optimise the production of the European clam Ruditapes decussatus (Linnaeus, 1758)

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Ambiente

Biological and Physiological Markers of Tactile Sensorial Processing in Healthy Newborns

The main objective of this review is to provide a descriptive analysis of the biological and physiological markers of tactile sensorial processing in healthy, full-term newborns. Research articles were selected according to the following study design criteria: (a) tactile stimulation for touch sense as an independent variable; (b) having at least one biological or physiological variable as a dependent variable; and (c) the group of participants were characterized as full-term and healthy newborns; a mixed group of full-term newborns and preterm newborns; or premature newborns with appropriate-weight-for-gestational age and without clinical differences or considered to have a normal, healthy somatosensory system. Studies were then grouped according to the dependent variable type, and only those that met the aforementioned three major criteria were described. Cortisol level, growth measures, and urinary catecholamine, serotonin, and melatonin levels were reported as biological-marker candidates for tactile sensorial processing. Heart rate, body temperature, skin-conductance activity, and vagal reactivity were described as neurovegetative-marker candidates. Somatosensory evoked potentials, somatosensory evoked magnetic fields, and functional neuroimaging data also were included.

Biological and Biochemical Characterization of Mutants of the RNase II family of enzymes

Dissertação para a obtenção de grau de doutor em Biologia pelo Instituto de Tecnologia Química e Biológica. Universidade Nova de Lisboa.

Longitudinal study of the indirect immunofluorescence and complement fixation tests for diagnosis of chagas' disease in immunosuppressed patients submitted to renal transplantation

Clinical and serological follow-up of 7 patients submitted to renal transplantation and presenting positive serological reactions to Chagas 'disease before immunossupression did not show significant changes in indirect immunofluorescence and complement fixation titres for Chagas ' disease, or signs and symptoms indicating exacerbation of the disease during follow- up. In addition, 18 of 66 recipients of renal transplants considered to be non-chagasic before immunosuppression showed at least one positive result to the indirect immunofluorescence test for Chagas ' disease during the study period. The results suggest that the immunosuppression State induced in chagasic patients submitted to renal transplant did notpromoted exacerbation of the chronic infection in these patients and not interfere with the serological response of chronic chagasics, thus permitting the use of these serologic reactions for diagnostic purposes in these cases. However, the positive results ofthe indirect immunofluorescence test in non- chagasic patients indicate the needforjudicious interpretation ofthe indirect immunofluorescence test for the diagnosis of Chagas' disease in renal transplanted patients.

Production and Characterization of the biological activity of peptides obtained via hydrolysis from whey proteins by cardosins

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biochemistry, Engineering and Technological Sciences

Fate of nitrogen in bioreactor landfills: lab-scale in situ aeration in well decomposed MSW

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do ambiente, perfil de engenharia sanitária