Avaliação do potencial fotoprotetor e identificação de metabólitos secundários do fungo endofítico Annulohypoxylon stygium associado à alga marinha Bostrychia radicans

Os organismos marinhos constituem uma fonte potencial de metabólitos secundários biologicamente ativos. Neste contexto, os micro-organismos isolados de algas marinhas, dentre eles fungos endofíticos, representam alvos para a pesquisa de novas substâncias com potencial farmacológico pronunciado. Substâncias naturais provenientes de espécies de fungos associados às algas marinhas vêm sendo bastante utilizadas em formulações fotoprotetoras devido à ação antioxidante e ao potencial contra a radiação solar. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo a investigação biológica e química dos fungos endofíticos marinhos pertencentes à família Xylariaceae, o Annulohypoxylon stygium, o Cladosporium sp. e o Acremonium implicatum (Hypocreaceae). A princípio, foi realizado um screening para avaliar a absorção de luz ultravioleta na faixa do UVA e UVB pelos extratos obtidos em escala piloto destes fungos endofíticos associados às algas marinhas. O extrato do fungo A. stygium apresentou intensa absorção na região do UV, mostrando-se promissor para a produção de metabólitos secundários com ação fotoprotetora. Além do ensaio proposto, foi realizada a avaliação do potencial antibacteriano e antifúngico da espécie A. stygium. O estudo químico em escala ampliada deste fungo proporcionou o isolamento e identificação de uma substância inédita da classe derivada da 2,5- dicetopiperazina, 3-benzilideno-2-metil-hexahidro-pirrolo [1,2-?] pirazina-1,4-diona (Sf3), e além desta, foram isolados mais quatro metabólitos como, os diasteroisômeros 1-fenil-1,2- propanediol (Sd2) e 1-fenil-1,2-propanediol (Sd3), 1,3-benzodioxole-5-metanol (Sc1), 1,2- propanodiol-1-(1,3-benzodioxol-5-il) (Se1). Ainda foi possível a desreplicação de substâncias via cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM), entre elas o ácido palmítico, palmitato de metila, ácido metil linoléico, ácido oléico, álcool benzílico e o piperonal. Quanto ao estudo da atividade biológica, não foi observado potencial antibacteriano e antifúngico para os extratos e frações do fungo. Entretanto, notouse um potencial como fotoprotetor in vitro para as frações n-Hexano/AcOEt (2:3) e n- Hexano/AcOEt (1:4) obtidas a partir do extrato do cultivo de 28 dias do fungo A. stygium, extraído com solventes diclorometano/metanol (CH2Cl2/MeOH 2:1) e para a substância (Sf3) isolada do mesmo. Desta forma, o estudo químico e biológico do fungo Annulohypoxylon stygium demonstrou potencial para a produção de metabólitos secundários com atividade fotoprotetora, visto que uma estrutura inédita com esta atividade foi isolada e identificada como produto natural.

Vida útil de revestimento frio e autolimpante.

Considerando aspectos relacionados ao conforto térmico nas edificações e redução da demanda de energia para resfriamento, a utilização de revestimentos frios (que refletem boa parcela da radiação solar recebida e emitem calor) no envelope construtivo pode ser uma alternativa viável para alcançar estas condições. No entanto, a sua durabilidade é o caminho crítico. O presente estudo tem o objetivo de determinar a durabilidade de revestimento multifuncional que reúne as propriedades: fria e autolimpante. Para alcançar esta meta foi formulado um revestimento cimentício monocamada, com e sem a adição de pigmento, ambos com elevada refletância solar e emissividade iniciais. Para manter a refletância ao longo do tempo foi realizada a aplicação de TiO2 anatásio aos revestimentos de duas formas, na primeira as partículas foram adicionadas à matriz cimentícia, enquanto na segunda foram aplicadas superficialmente como pós-tratamento. A exposição à radiação UV proporciona a fotoativação do anatásio que possui capacidade de oxidação da matéria orgânica e alteração do ângulo de contato entre a água e a superfície, facilitando o arraste das sujidades quando esta é molhada tornando-a autolimpante. A manutenção das propriedades frias e a permanência das partículas de TiO2 sobre a superfície foram avaliadas após 6 e 12 meses de exposição natural em estações localizadas nas cidades de Ubatuba, Pirassununga e São Paulo. Após o envelhecimento observou-se a influência determinante das características dos sítios de exposição no comportamento dos materiais. Dentre as formas de aplicação do anatásio verificou-se uma melhora sutil no desempenho dos revestimentos com adição de TiO2 à matriz cimentícia em relação à aplicação superficial do pós-tratamento. O processo de lixiviação observado em ambos os revestimentos expôs as partículas encapsuladas na argamassa com adição de TiO2, enquanto no pós-tratamento houve a remoção da camada superficial de anatásio. Por esse motivo o revestimento com adição apresentou interação com a radiação UV e material a ser degradado por mais tempo. Entretanto os resultados sugeriram que o tempo de exposição foi insuficiente para afirmar este comportamento, pois os resultados são próximos entre si.

Influência das áreas verdes urbanas na temperatura e na umidade do ar em São Carlos-SP

A remoção da vegetação para dar lugar a edificações e superfícies pavimentadas implica na anulação de diversos serviços ambientais. Entre eles está o sombreamento, que impede a aquecimento do ar derivado da re-emissão da radiação solar pelas superfícies. O ar quente e seco contribui para o aumento da sensação de desconforto e favorece a incidência de doenças respiratórias. O objetivo deste trabalho foi analisar valores de temperatura e umidade do ar, comparando-se dados coletados por estações meteorológicas automáticas instaladas em regiões arborizadas e áridas da cidade, durante a ocorrência de episódios representativos do clima da região. Os procedimentos metodológicos, baseados na Climatologia Dinâmica, consistiram em relacionar a sucessão de tipos de tempo meteorológico de escala regional às diferenças observadas entre os pontos de estudo, provocadas por fenômenos provenientes das atividades humanas. Isto permitiu a clara identificação de variações climáticas críticas para o conforto e a saúde humanos, tais como grandes amplitudes térmicas e baixos valores de umidade do ar. Os resultados mostraram amplitudes térmicas menores nas áreas arborizadas (em média 3ºC) e, em alguns casos, umidade do ar mais elevada em comparação aos valores observados nas partes áridas estudadas. Estas verificações reforçam a afirmação da necessidade de ampliação das áreas verdes de São Carlos, que contribuem na atenuação as condições climáticas de desconforto e insalubridade. Em conseqüência, aumentam a qualidade de vida da população e as condições de sustentabilidade do ambiente urbano. Tal afirmação vem ao encontro da legislação ambiental brasileira e dos anseios da população são-carlense. Espera-se que as constatações deste trabalho sejam um elemento adicional na adoção de políticas públicas mais comprometidas com a saúde humana e ambiental.

Vulnerabilidade à queda de árvores por meio de simulações microclimáticas

Muitos são os benefícios provenientes da arborização de vias públicas, como aumento da vida útil do asfalto por meio do sombreamento, filtragem de poluentes, absorção de CO2, interceptação da água da chuva e da radiação solar e mitigação de ilhas de calor; porém, por questões culturais, é considerada muitas vezes pela população como algo negativo, cujas folhas entopem calhas, raízes destroem calçadas, troncos e folhas atrapalham fiação elétrica e, principalmente, elas estão susceptíveis às quedas. A pesquisa teve como objetivo estudar o comportamento das quedas de árvores no município de Piracicaba/SP, Brasil, com atenção especial ao regime de ventos na cidade, baseado em dados fornecidos pelo Corpo de Bombeiros de Piracicaba, Secretaria de Defesa do Meio Ambiente de Piracicaba (SEDEMA) e Estação Meteorológica da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ). De caráter inédito, o principal resultado foi a relação direta entre quedas e zonas urbanizadas, que, em constantes alterações no uso do solo, acabam por danificar a sustentação das árvores (raízes), fato justificado pela alta concentração de quedas na parte central (36,7%), com destaque para as estações da primavera e do verão, ou seja, ventos e chuvas, na qual, juntas, somaram 78,0% do total. O período de retorno esperado para ventos superiores a 75 km h-1, classificados como temporais na Escala de Vento de Beaufort, foi de 2,8 eventos por ano. Enquanto verificou-se o predomínio de ventos alísios de sudeste, pertencentes ao quarto quadrante, a direção das rajadas de vento teve maior variação e, assim, com predomínio daqueles ventos, é recomendável instalações de parques industriais nas zonas norte, noroeste e oeste, haja vista a importância de evitar que os poluentes adentrem a cidade. As espécies de maior vulnerabilidade foram: Pachira aquatica Aubl. (monguba), Handroanthus sp. (ipê roxo) e Tipuana tipu (Benth.) Kuntze (tipuana). Por meio de simulação microclimática computacional, utilizando o programa ENVI-met versão 3.1, em dois estudos de caso, sendo um em bairro residencial e outro na Praça José Bonifácio, foi possível identificar locais de maior atenção quanto às quedas de árvores, em função da rugosidade do local, capaz de alterar a velocidade e a direção do vento.

Suplementação luminosa no tomateiro cultivado em diferentes sistemas de condução em ambiente protegido

O auto sombreamento das folhas posicionadas nas porções inferiores do dossel de plantas pode limitar a produtividade em cultivos tutorados. Assim, a produtividade do tomateiro pode ser aumentada por meio da suplementação luminosa posicionada no interior do dossel, técnica conhecida como interlighting. O sistema de condução do tomateiro também interfere na distribuição da radiação solar, além de afetar os tratos culturais, a competição intra e entre plantas e a relação entre as partes vegetativas e reprodutivas. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do sistema de condução de minitomate cultivar \'Sweet Grape\' em diferentes números de hastes por planta (duas, três e quatro hastes) e da suplementação luminosa com módulos de LED na produtividade e qualidade dos frutos, na eficiência do uso de água e nutrientes, além da morfologia das plantas e fatores relacionados ao manejo cultural, em ambiente protegido nas condições climáticas do sudeste brasileiro. Ao longo do ciclo de cultivo foram avaliados os seguintes parâmetros: volume irrigado, pH, condutividade elétrica, porcentagem e volume da solução drenada pelos vasos. As colheitas foram realizadas semanalmente, a partir de 90 dias após o transplante. Os frutos colhidos foram classificados, contados e pesados para a obtenção do número e massa de frutos grandes, médios, pequenos, comercial, não comercial e total. Amostras de frutos e tecidos foliares foram coletadas em cinco períodos e avaliadas quanto ao teor de sólidos solúveis, pH, acidez titulável e concentração de ácido ascórbico nos frutos e teor de nutrientes nas folhas. Além disso, ao final do ciclo cultural, foram realizadas as medições dos seguintes parâmetros morfológicos nas plantas: comprimento de hastes, número de cachos normais e bifurcados por hastes e diâmetro apical, mediano e basal das hastes. A suplementação luminosa apresentou aumento no número e na massa de frutos grandes e médios, elevando a produtividade total em 12%. Plantas com duas e três hastes apresentaram maior acúmulo de massa total de frutos, porém plantas com três hastes apresentaram maior massa de frutos não comerciais, com redução na massa de frutos comerciais. A maior eficiência no uso de água e nutrientes foi alcançada em plantas cultivadas com duas hastes. Plantas com quatro hastes demandaram mais solução nutritiva comparada às plantas com duas e três hastes. Esta maior demanda de solução, acarretou em aumento da condutividade elétrica da solução drenada. Plantas com quatro hastes apresentaram maiores teores de sólidos solúveis nos frutos. A suplementação luminosa também resultou em aumento do teor de sólidos solúveis e ligeiro aumento no teor de ácido ascórbico nos frutos. A suplementação luminosa favoreceu o acúmulo de nitrogênio, fósforo e potássio nas folhas do tomateiro. Desta forma, conclui-se que a suplementação luminosa é uma estratégia de manejo tecnicamente viável nas condições climática estudada. O sistema de condução de haste afeta a produtividade e qualidade dos frutos do tomateiro. Plantas com duas hastes além de apresentar maior produtividade de frutos comerciais, mostrou-se a estratégia mais eficiente no uso da água e nutrientes.

Transferability of Regional Permafrost Disturbance Susceptibility Modelling Using Generalized Linear and Generalized Additive Models

To effectively assess and mitigate risk of permafrost disturbance, disturbance-p rone areas can be predicted through the application of susceptibility models. In this study we developed regional susceptibility models for permafrost disturbances using a field disturbance inventory to test the transferability of the model to a broader region in the Canadian High Arctic. Resulting maps of susceptibility were then used to explore the effect of terrain variables on the occurrence of disturbances within this region. To account for a large range of landscape charac- teristics, the model was calibrated using two locations: Sabine Peninsula, Melville Island, NU, and Fosheim Pen- insula, Ellesmere Island, NU. Spatial patterns of disturbance were predicted with a generalized linear model (GLM) and generalized additive model (GAM), each calibrated using disturbed and randomized undisturbed lo- cations from both locations and GIS-derived terrain predictor variables including slope, potential incoming solar radiation, wetness index, topographic position index, elevation, and distance to water. Each model was validated for the Sabine and Fosheim Peninsulas using independent data sets while the transferability of the model to an independent site was assessed at Cape Bounty, Melville Island, NU. The regional GLM and GAM validated well for both calibration sites (Sabine and Fosheim) with the area under the receiver operating curves (AUROC) N 0.79. Both models were applied directly to Cape Bounty without calibration and validated equally with AUROC's of 0.76; however, each model predicted disturbed and undisturbed samples differently. Addition- ally, the sensitivity of the transferred model was assessed using data sets with different sample sizes. Results in- dicated that models based on larger sample sizes transferred more consistently and captured the variability within the terrain attributes in the respective study areas. Terrain attributes associated with the initiation of dis- turbances were similar regardless of the location. Disturbances commonly occurred on slopes between 4 and 15°, below Holocene marine limit, and in areas with low potential incoming solar radiation

Terrain Controls and Landscape-Scale Susceptibility Modelling of Active-Layer Detachments, Sabine Peninsula, Melville Island, Nunavut

Modelling the susceptibility of permafrost slopes to disturbance can identify areas at risk to future disturbance and result in safer infrastructure and resource development in the Arctic. In this study, we use terrain attributes derived from a digital elevation model, an inventory of permafrost slope disturbances known as active-layer detachments (ALDs) and generalised additive modelling to produce a map of permafrost slope disturbance susceptibility for an area on northern Melville Island, in the Canadian High Arctic. By examining terrain variables and their relative importance, we identified factors important for initiating slope disturbance. The model was calibrated and validated using 70 and 30 per cent of a data-set of 760 mapped ALDs, including disturbed and randomised undisturbed samples. The generalised additive model calibrated and validated very well, with areas under the receiver operating characteristic curve of 0.89 and 0.81, respectively, demonstrating its effectiveness at predicting disturbed and undisturbed samples. ALDs were most likely to occur below the marine limit on slope angles between 3 and 10° and in areas with low values of potential incoming solar radiation (north-facing slopes).

Análise comparativa dos métodos da ISO 13790 e sua adequabilidade na estimativa das necessidades de energia para aquecimento e arrefecimento e da temperatura do ar interior

Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

Drying Peppers: Technolocy and Properties

The peppers can be very diverse, from sweet to hot peppers, varying in shape, in colour, in properties and usages. While some are eaten in the fresh state, many of them undergo a drying process to be preserved for a longer time and to increase availability and convenience. Hence, after harvesting, in many cases a drying operation is involved, and the present chapter aims to address this operation, of pivotal importance. In ancient times, the drying of foods in general and peppers in particular was done by exposure to the solar radiation. However, despite its cheapness and easiness, this process involved many drawbacks, like long drying times, probability of adverse atmospheric conditions and contaminations of the product. Hence, nowadays its usage is reduced. The most popular industrial drying method is the hot air convective drying. However, the high temperatures to which the product is exposed can cause changes in the composition and nutritional value as well as in the physical properties or organoleptic quality of the products. Other alternative methods can be used, but sometimes they are more expensive or more time consuming, such as is the case of freeze drying. Still, this last also has visible advantages from the quality point of view, minimizing the changes in texture, colour, flavour or nutrients. The knowledge of adequate drying operating conditions allows the optimization of the product characteristics, and hence to know the drying kinetics or the isotherms is fundamental to properly design the most adequate drying processes, and therefore preserve the organoleptic characteristics as well as the bioactive compounds present.

Characterising the three-dimensional ozone distribution of a tidally locked Earth-like planet

We simulate the 3D ozone distribution of a tidally locked Earth-like exoplanet using the high-resolution, 3D chemistry climate model CESM1(WACCM) and study how the ozone layer of a tidally locked Earth (TLE) (ΩTLE = 1/365 days) differs from that of our present-day Earth (PDE) (ΩPDE = 1/1 day). The middle atmosphere reaches a steady state a symptotically within the first 80 days of the simulation. An upwelling, centred on the subsolar point, is present on the day side while a downwelling, centred on the antisolar point, is present on the night side. In the mesosphere, we find similar global ozone distributions for the TLE and the PDE, with decreased ozone on the day side and enhanced ozone on the night side. In the lower mesosphere, a jet stream transitions into a large-scale vortex around a low-pressure system, located at low latitudes of the TLE night side. In the middle stratosphere, the concentration of odd oxygen is approximately equal to that of the ozone [(Ox) ≈ (O3)]. At these altitudes, the lifetime of odd oxygen is ~16 h and the transport processes significantly contribute to the global distribution of stratospheric ozone. Compared to the PDE, where the strong Coriolis force acts as a mixing barrier between low and high latitudes, the transport processes of the TLE are governed by jet streams variable in the zonal and meridional directions. In the middle stratosphere of the TLE, we find high ozone values on the day side, due to the increased production of atomic oxygen on the day side, where it immediately recombines with molecular oxygen to form ozone. In contrast, the ozone is depleted on the night side, due to changes in the solar radiation distribution and the presence of a downwelling. As a result of the reduced Coriolis force, the tropical and extratropical air masses are well mixed and the global temperature distribution of the TLE stratosphere has smaller horizontal gradients than the PDE. Compared to the PDE, the total ozone column global mean is reduced by ~19.3 %. The day side and the night side total ozone column means are reduced by 23.21 and 15.52 %, respectively. Finally, we present the total ozone column (TOC) maps as viewed by a remote observer for four phases of the TLE during its revolution around the star. The mean TOC values of the four phases of the TLE vary by up to 23 %.

Sea surface temperture reconstruction and planktonic foraminifera of ODP Hole 117-723A

In the western Arabian Sea (WAS), the highest seasonal sea surface temperature (SST) difference presently occurs between May and August. In order to gain an understanding on how monsoonal upwelling modulates the SST difference between these two months, we have computed SST for the months of May and August based on census counts of planktonic foraminifers by using the artificial neural network (ANN) technique. The SST difference between May and August exhibits three distinct phases: i) a moderate SST difference in the late Holocene (0-3.5 ka) is attributable to intense upwelling during August, ii) a minimum SST difference from 4 to 12 ka is due to weak upwelling during the month of August, and iii) the highest SST difference during the last glacial interval (19 to 22 ka) with high Globigerina bulloides % could have been caused by the occurrence of a prolonged upwelling season (from May through July) and maximum difference in the incoming solar radiation between May and August. Overall, variations in the SST difference between May and August show that the timing of intense upwelling in the Western Arabian Sea over the last 22 kyr has been variable over the months of June, July and August.

Table 2: Firn temperature, ram resistance, mass balance and submergence velo city measurements on Colle Gnifetti

Distributional patterns of glaciological parameters at the Colle Gnifetti core drilling site are described and their interrelationships are brietly discussed. Observations within a stake network established in 1980 furnish information about snow accumulation (short term balance), submergence velocity of ice tlow (long term balance), ram hardness (melt layer stratigraphy), and firn temperature. In addition, a numerical model was used to estimate local variations of available radiant energy. Melt layer formation is considerably more intensive on the south facing parts of the firn saddie where incoming radiation is high. These melt layers seem to effectively protect some of the fallen snow from wind erosion. As a result, balance ist up to one order of magnitude larger on south facing slopes. Heat applied to the surface is therefore positively correlated with balance, whereas the relation between solar radiation and firn temperature is less dear. Distributional patterns of submergence velocity confirm that the observed spatial variability of surface balance is representative for longer time periods and greatly intluences the time scale and the stratigraphy of firn and ice cores from Colle Gnifetti.

Total organic carbon (TOC) on ground bulk and carbonate-free sediment samples of ODP Hole 151-911A

A multiproxy analysis of Hole 911A (Ocean Drilling Program (ODP) Leg 151) drilled on the Yermak Plateau (eastern Arctic Ocean) is used to investigate the behaviour of the Svalbard/Barents Sea ice sheet (SBIS) during late Pliocene and early Pleistocene (~3.0-1.7 Ma) climate changes. Contemporary with the 'Mid-Pliocene (~3 Ma) global warmth' (MPGW), a warmer period lasting ~300 kyr with seasonally ice-free conditions in the marginal eastern Arctic Ocean is assumed to be an important regional moisture source, and possibly one decisive trigger for intensification of the Northern Hemisphere glaciation in the Svalbard/Barents Sea area at ~2.7 Ma. An abrupt pulse of ice-rafted debris (IRD) to the Yermak Plateau at ~2.7 Ma reflects distinct melting of sediment-laden icebergs derived from the SBIS and may indicate the protruding advance of the ice sheet onto the outer shelf. Spectral analysis of the total organic carbon (TOC) record being predominantly of terrigenous/fossil-reworked origin indicates SBIS and possibly Scandinavian Ice Sheet response to incoming solar radiation at obliquity and precession periodicities. The strong variance in frequencies near the 41 kyr obliquity cycle between 2.7 and 1.7 Ma indicates, for the first time in the Arctic Ocean, a close relationship of SBIS growth and decay patterns to the Earth's orbital obliquity amplitudes, which dominated global ice volume variations during late Pliocene/early Pleistocene climate changes.

Calculated actinic fluxes (290 - 700 nm) for air pollution photochemistry applications /

Mode of access: Internet.

The atmosphere and the sun,

Publication 3062.