Recent progress in the identification and determination of freshwater phytoplankton in the natural environment

The biomass of the phytoplankton and its composition is one of the most important factors in water quality control. Determination of the phytoplankton assemblage is usually done by microscopic analysis (Utermöhl's method). Quantitative estimations of the biovolume, by cell counting and cell size measurements, are time-consuming and normally are not done in routine water quality control. Several alternatives have been tried: computer-based image analysis, spectral fluorescence signatures, flow cytometry and pigment fingerprinting aided by high performance liquid chromatography (HPLC). The latter method is based on the fact that each major algal group of taxa contains a specific carotenoid which can be used for identification and relative quantification of the taxa in the total assemblage. This article gives a brief comparative introduction to the different techniques available and presents some recent results obtained by HPLC-based pigment fingerprinting, applied to three lakes of different trophic status. The results show that this technique yields reliable results from different lake types and is a powerful tool for studying the distribution pattern of the phytoplankton community in relation to water depth. However, some restrictions should be taken into account for the interpretation of routine data.

TRANSFER OF ANALYTICAL METHODS FOR THE CHARACTERISATION OF NATURAL PRODUCTS TO R&D PROCESSES OF IDOKI

IDOKI SCF Technologies S.L. is a technology-based company, set up on September 2006 in Derio (Biscay) with the main scope of developing extraction and purification processes based on the use of supercritical fluid extraction technology (SFE) in food processing, extraction of natural products and the production of personal care products. IDOKI¿s researchers have been working on many different R&D projects so far, most of them using this technology. However, the optimization of a SFE method for the different matrices cannot be performed unless we have an analytical method for the characterisation of the extracts obtained in each experiment. The analytical methods are also essential for the quality control of the raw materials that are going to be used and also for the final product. This PhD thesis was born to tackle this problem and therefore, it is based on the development of different analytical methods for the characterisation of the extracts and products. The projects that we could include in this thesis were the following: the extraction propolis, the recovery of agroindustrial residues (soy and wine) and the dealcoholisation of wine.On the one hand, for the extraction of propolis, several UV-Vis spectroscopic methods were used in order to measure the antioxidant capacity and the total polyphenol and flavonoid content of the extracts. A SFC method was also developed in order to measure more specific phenolic compounds. On the other hand, for the recovery of agroindustrial residues UV-Vis spectroscopy was used to determine the total polyphenol content and two SFC methods were developed to analyse different phenolic compounds. Extraction methods such as MAE, FUSE and rotary agitation were also evaluated for the characterisation of the raw materials.Finally, for the dealcoholisation of wine, the development of a SBSE-TD-GC-MS and DHS-TD-GC-MS methods for the analysis of aromas and a NIR spectroscopic method for the determination of ethanol content with the help of chemometrics was necessary. Most of these methods are typically used in IDOKI¿s lab as routine analyses apart from others not included in this PhD thesis.

Natural cone formation for fast ignition of laser fusion

We propose to utilize the leading pulse of a petawatt class laser to create a conic plasma channel in the dense plasmas. This plasma channel could serve as a natural cone to guide the main pulse to the cone tip, as behaves similarly to the physical Au cone. We estimate that the leading pulse of a petawatt laser could create a natural cone with cone tip only about 100 mu m away from the edge of compressed core plasma. The natural cone formation should be compatible for a good uniform compression and efficient fast heating of the imploded fuel.

Variação sazonal nos parâmetros da comunidade de anuros de folhiço (Amphibia; Anura) da Reserva Natural Salto Morato, sul do Brasil

Neste estudo nós fornecemos os primeiros dados acerca dos parâmetros da comunidade de anuros de folhiço de uma floresta no estado do Paraná, sul do Brasil, incluindo informações sobre riqueza de espécies, densidades específicas e biomassa. Nosso estudo foi realizado na Reserva Natural Salto Morato entre julho de 2009 e abril de 2010. Para amostrar a comunidade de anuros de folhiço usamos 40 parcelas de 4 x 4 m em cada estação do ano (inverno, primavera, verão e outono), totalizando 2.560 m2 de chão de floresta amostrados. Nós amostramos um total de 96 anuros habitando o chão da floresta, pertencentes a sete espécies: Brachycephalus hermogenesi, Ischnocnema guentheri, Haddadus binotatus, Leptodactylus gr. marmoratus, Physalaemus spiniger, Proceratophrys boiei e Rhinella abei. A densidade total de anuros vivendo no chão da floresta foi de 3,73 ind/100m2, sendo I. guentheri (1,37 ind/100m2) a espécie mais numerosa e R. abei (0,19 ind/100m2), a mais rara. A estimativa da biomassa total na comunidade de anuros de folhiço foi de 3,290g. A temperatura foi um fator ambiental significativo para a abundância de anuros de folhiço, enquanto a umidade não foi importante na estruturação da comunidade na área estudada. A abundância, riqueza e densidade variaram consistentemente entre as quatro estações do ano amostradas, com os maiores valores ocorrendo nos meses mais quentes da primavera e verão. Esse estudo aumenta a distribuição geográfica de Brachycephalus hermogenesi.

Utilização de óleos de origem vegetal em substituição aos derivados de petróleo em composições de borracha natural (NR)

A partir da publicação, em 1994, de um relatório que afirmava que a presença de óleos aromáticos pesados, com altos teores de compostos policíclicos, em formulações de borrachas estaria relacionada ao desenvolvimento de doenças como o câncer, associado ao fato da crescente conscientização ambiental na fabricação de produtos elastoméricos, foi iniciado um estudo sobre a substituição do óleo aromático de origem do petróleo por óleos vegetais de menor risco. Nessa Dissertação de Mestrado foi proposta a substituição do óleo aromático derivado do petróleo por óleos vegetais como o de tungue, palma e linhaça, em composições de borracha natural (NR) contendo diferentes teores do copolímero de butadieno-estireno (0, 10 e 50 phr) e diferentes tipos de carga (negro de fumo N330 e negro de fumo N375). As composições obtidas foram avaliadas quanto a propriedades reométricas, mecânicas e fractográficas. Foi observado que não houve variação significativa na viscosidade Mooney, na resistência à tração, no alongamento na ruptura e na dureza Shore das composições de NR SBR1502 quando o óleo aromático foi substituído pelos óleos vegetais, quando diferentes negros de fumo foram utilizados como carga reforçante e quando foram utilizados teores crescentes de SBR1502. Por outro lado, a resistência ao rasgamento das composições de NR SBR1502 apresentaram melhores resultados quando o negro de fumo N375 foi utilizado. A adição de teores crescentes de SR 1502 levou à diminuição dos valores de rasgo. A natureza do óleo utilizado influenciou esse resultado e melhores valores foram obtidos com o óleo de tungue. Os resultados obtidos foram corroborados pela morfologia do material, avaliadas por microscopia eletrônica de varredura

The Interplay between Natural Selection and Susceptibility to Melanoma on Allele 374F of SLC45A2 Gene in a South European Population

We aimed to study the selective pressures interacting on SLC45A2 to investigate the interplay between selection and susceptibility to disease. Thus, we enrolled 500 volunteers from a geographically limited population (Basques from the North of Spain) and by resequencing the whole coding region and intron 5 of the 34 most and the 34 least pigmented individuals according to the reflectance distribution, we observed that the polymorphism Leu374Phe (L374F, rs16891982) was statistically associated with skin color variability within this sample. In particular, allele 374F was significantly more frequent among the individuals with lighter skin. Further genotyping an independent set of 558 individuals of a geographically wider population with known ancestry in the Spanish population also revealed that the frequency of L374F was significantly correlated with the incident UV radiation intensity. Selection tests suggest that allele 374F is being positively selected in South Europeans, thus indicating that depigmentation is an adaptive process. Interestingly, by genotyping 119 melanoma samples, we show that this variant is also associated with an increased susceptibility to melanoma in our populations. The ultimate driving force for this adaptation is unknown, but it is compatible with the vitamin D hypothesis. This shows that molecular evolution analysis can be used as a useful technology to predict phenotypic and biomedical consequences in humans.

Planificación estratégica de una asociación orientada a la gestión de actividades y servicios recreativo-deportivos en el medio natural

La idea del proyecto consiste en crear una asociación orientada a la gestión de actividades recreativo-deportivas en el medio natural. En un enclave puramente rural, la asociación tendrá su sede en Jaurrieta, un pueblo del Pirineo Navarro con menos de 200 habitantes. La intención es que el pueblo de Jaurrieta y el propio Valle de Salazar, formen parte de esta asociación, involucrando a un gran número de personas. Se considera que la unión y la heterogeneidad de cada una de estas personas, potenciarán positivamente la propuesta. Con el objetivo de ofrecer actividades recreativo-deportivas y servicios complementarios, se aprovecharán los recursos naturales del entorno para proporcionar al visitante un mayor conocimiento de la zona y su estilo de vida rural. La oferta de actividades recreativo-deportivas en el medio natural, estará dirigida a aquellas personas que decidan pasar su tiempo de ocio en el Pirineo Navarro. Por esto, surge la necesidad de elaborar un “Plan Estratégico” que facilite la creación y desarrollo de esta asociación. Como misión o fin último de la propuesta, se pretende contribuir en el desarrollo rural del Valle de Salazar; desde una perspectiva de progreso económico y social.

Alternativas técnico produtivas para o aproveitamento do gás natural da camada pré-sal

As reservas brasileiras de petróleo e gás natural apresentarão um significativo crescimento a partir do desenvolvimento das reservas da camada do pré-sal. Segundo estimativas elaboradas pela EPE e pela EIA, nos próximos vinte anos, haverá um quadro de grande oferta de gás natural no país, com a oferta excedendo a demanda. Como o segmento de transporte do gás natural tem grande importância na formação do custo desse energético, uma tecnologia de transporte menos onerosa irá proporcionar um cenário mais vantajoso para a entrada do gás no mercado. A presente dissertação analisa duas tecnologias disponíveis para escoamento do gás natural da camada pré-sal gasoduto submarino e gás natural liquefeito embarcado e as possibilidades de utilização no mercado interno ou para ser exportado. De acordo com dados da Petrobras, foram utilizadas três rotas para escoar o gás do pré-sal. A metodologia Valor Presente Líquido (VPL) foi utilizada para analisar qual dos investimentos em transporte é mais viável economicamente. Os resultados mostraram que de acordo com as perspectivas de produção do gás natural no horizonte de tempo analisado as duas tecnologias serão viáveis, com o transporte por gasodutos a alternativa mais viável economicamente.

A interpretação filosófica da mecânica quântica de Werner Heisenberg: ontologia matemática e a crise nos fundamentos da lógica clássica

Qual a Filosofia da Natureza que podemos inferir da Física Contemporânea? Para Werner Karl Heisenberg, prêmio Nobel de Física de 1932, a ontologia da Ciência Moderna, estruturada no materialismo, no mecanicismo e no determinismo já não pode servir de fundamento para a nova Física. Esta requer uma nova base ontológica, onde o antirrealismo, seguido de um formalismo puro, aparece como o princípio basilar de uma nova Filosofia Natural. Este trabalho visa investigar o pensamento filosófico, a ontologia antirrealista, formalista, a abordagem da tradição filosófica e da história da ciência de Werner Heisenberg e sua contribuição para a interpretação da mecânica quântica.

Uma abordagem integrativa do conceito de Eco-eficiência: elementos para a concepção de Sistemas de Gestão de Resíduos Sólidos Industriais em Arranjos Produtivos Locais Têxtil-Vestuário

A identificação e avaliação das vulnerabilidades e potencialidades socioambientais e socioecológicas, ao considerar as múltiplas realidades de ecossistemas, territórios e lugares, podem revelar novos caminhos, ações coletivas, solidárias, bem como auxiliar na tomada de decisão estratégica em sistemas de gestão de resíduos sólidos. Tal perspectiva, qualificaria princípios e conceitos metodológicos e técnicos, como aqueles direcionados a responder aos problemas que surgem da interação Humanidade-Sociedade-Natureza, com vistas à sustentabilidade. A Eco-eficiência, ao final do século XX, apresentou-se como solução para os problemas ambientais corporativos. Idealizada para ser aplicada em um empresas isolada, evoluiu para uma categoria central da Ecologia Industrial, ganhou contornos de Princípio e Filosofia para a Gestão Ambiental Empresarial, passando a orientar a geopolítica das nações no trato das questões ambientais supranacionais e políticas públicas das nações. A recente Política Nacional de Resíduos Sólidos apresenta a Eco-eficiência como um de seus princípios que deverão orientar gestores públicos e privados na elaboração de seus sistemas de gestão de resíduos sólidos. Devido aos impactos sociais, ambientais e ecológicos resultantes da geração e destinação inadequada dos resíduos sólidos, estes sistemas de gestão apresentam interfaces com outras políticas e sistemas de gestão públicos e privados nacionais. Estas interações conferem ao sistema de gestão de resíduos sólidos um caráter complexo, aberto, dinâmico e inclusivo, no qual o conceito de Eco-eficiência, baseado na alocação de recursos naturais, pode ser ressignificado em um outro nível de realidade, o nível coletivo, apresentando-se, como um conceito potencial voltado para a criação de recursos. Para corroborar esta hipótese apresenta-se uma abordagem integrativa com base na perspectiva socioecológica e no pensamento e metodologia transdisciplinar, na qual o conceito será contextualizado, problematizado e complexificado em seis níveis de realidade: Nível Genus-Global, Nível Político, Nível Acadêmico, Nível do Ecossistema, Território e Lugares, Nível Operacional e Nível Coletivo. Considera-se nesta abordagem os Arranjos Produtivos (indústrias e a Cadeia de Reciclagem), Arranjos Sociais (Comunidade localizadas e áreas de risco e precárias), Ecossistemas e Territórios, como Teia de Lugares, como Unidade Transdisciplinar perceptiva, cognitiva e analítica. A aplicação desta metodologia no Arranjo Produtivo Local Têxtil- Vestuário de Petrópolis, localizado na Região Serrana Fluminense, que se insere em um Ecossistema de Montanha, permitiu revelar outro Arranjo, invisível ao sistema de gestão público. Neste Arranjo de Retalhos e Estopas, cerca de 240 mulheres, residentes em comunidades precárias e de risco, beneficiam os resíduos sólidos gerados pelas indústrias do arranjo formal, conhecidos como retalhos, com os quais fabricam estopas. Conclui-se que esta abordagem integrativa, como proposta de ressignificação do conceito de Eco-eficiência, permitiu revelar, não somente uma nova realidade conceitual para a sua adoção e prática, como novos aspectos e variáveis para a construção de sistemas de gestão de resíduos sólidos industriais que tenham por foco a inclusão social, produtiva, cientifica e tecnológica de novos atores e recursos ao sistema.

Perspectivas da utilização de gás natural no Brasil

A experiência do mundo desenvolvido mostra que o crescimento econômico de um país sempre requer uma grande disponibilidade de capacidade de produção própria de energia, a preços de mercado competitivos e atraentes. A estabilidade de relações comerciais, definidas por uma regulação transparente e objetiva, adiversidade de fontes supridoras e a existência de políticas de governo que incentivemo desenvolvimento sustentável do mercado consumidor são requisitos imprescindíveis à captação de novos investidores para o setor energético. Não obstante o incremento recente do percentual de gás natural na matriz energética nacional e a perspectiva mundial de aumento do uso deste combustível, alguns desafios ainda se interpõem ao efetivo crescimento da participação do gás natural no mercado energético nacional. Itens críticos para a expansão do uso do gás natural no Brasil, tais como a realização de grandes investimentos em infraestrutura de produção, transporte e distribuição, a exploração das principais reservas de hidrocarbonetos, a redução das incertezas com relação à evolução da demanda por gás no mercado industrial e termelétrico, aliados aos grandes desafios tecnológicos para produção do pré-sal brasileiro geram grandes riscos ao retorno de investimentos no setor, causando postergações ao desenvolvimento de novas áreas de produção e à expansão da demanda de gás. O objetivo deste trabalho é apresentar uma visão ampla do mercado brasileiro de gás natural, baseada emcenários possíveis e desafios futuros à expansão da utilização do gás no país, desenvolvidos a partir da análise de levantamento de dados de produção e consumo e do atual estágio da evolução da indústria gasífera brasileira. Este trabalho apresenta também um conjunto de proposições como objetivo de mitigar as dificuldades citadas e alavancar o desenvolvimento do mercado de gás no Brasi

Ocupando os latifúndios do saber: subsídios para o ensino da ciência na perspectiva politécnica da educação

A presente tese tem por finalidade refletir sobre princípios pedagógico-filosóficos para o ensino da ciência na etapa intermediária da educação escolar. Considerando que tanto a prática educativa quanto a prática científica são práticas sociais mediadoras do processo de produção, e que, portanto, não se pode pensá-las fora de um método que as integre dialeticamente a partir de determinantes que estão dados no campo da economia política, procurou-se investigar aqui qual é o estatuto hoje reservado à ciência no quadro de valores introduzidos pela economia política neoliberal e os efeitos dessas mudanças sobre o que se prescreve para a formação científica no ensino médio brasileiro a partir da última reforma educacional (LDBEN/1996). Tratou-se de sublinhar aqui as conexões que foram se firmando entre os processos de universalização da forma-mercadoria e as mudanças introduzidas no regime de produção do conhecimento, que vai cada vez mais sendo moldado pelos objetivos e prescrições do capital. Tendo por referência o materialismo histórico-dialético, o objeto desta tese foi delineado de modo a refletir o processo de constituição da produção da ciência em dois âmbitos distintos: o da macro-política, presidido hegemonicamente pelas instituições ligadas ao capital, a partir da década de 1990, e o da relação epistemológica que subjaz à prática científica contemporânea, assinalando a co-relação entre estes processos e os seus nexos causais. Para dar contas destas relações, procedeu-se a uma investigação histórica e filosófica que teve por objetivo mostrar como o conceito de natureza cunhado pelas mãos dos primeiros cientistas no século XVII futura matriz da noção de ciências da natureza tal como ela é tomada hoje no currículo , assentado numa distinção fixa entre juízos de fato e juízos de valor, deve seu conteúdo a um processo que é finalmente econômico e social. Por meio desta crítica pode-se estabelecer os vínculos entre a economia política, o viés institucional da ciência e o universo da epistemologia. Concluiu-se que há uma relação necessária entre o novo registro institucional de produção do conhecimento, garantido por um estatuto regulatório afinado com as demandas do neoliberalismo, e o novo estatuto epistemológico, assinalado por uma ênfase nos pressupostos do realismo científico ingênuo. Esta relação se projeta sobre o ensino da ciência na forma de uma intensificação de seu teor tecnicista, e dentre as suas características destacamos duas: 1) o conceito de natureza, tomado no ensino das ciências como uma abstração des-historicizada; 2) o mito da unicidade científica, isto é, a crença de que só há uma ciência: a que formulará, numa linguagem única e inequívoca, a verdade do real. Para finalizar, fizemos alusão a dois programas educacionais que, a nosso ver, avançam rumo a novas formas de ensino na medida em que refletem a experiência de um grupo de educadores e alunos com os princípios da educação politécnica: o do Instituto de Educação Josué de Castro (IEJC/ITERRA) e o da Escola Politécnica de Saúde Joaquim Venâncio (EPSJV/Fiocruz).