Produção e extração da enzima anidrase carbônica e de ficobiliproteínas a partir de microalgas

Muito interesse tem sido focado no potencial biotecnológico das microalgas, principalmente devido à identificação de diversas substâncias sintetizadas por estes organismos, dentre elas a anidrase carbônica e as ficobiliproteínas. A anidrase carbônica é uma metaloenzima que catalisa a hidratação reversível do CO2 em bicarbonato com alta eficiência, sendo utilizada para captação de CO2 através de sistemas biológicos. A C-ficocianina e a aloficocianina, corantes naturais, são os dois principais componentes das ficobiliproteínas em cianobactérias e apresentam diversas aplicações dentro da indústria alimentícia, cosmética e farmacêutica. O objetivo principal desta tese foi avaliar a produção e a extração da anidrase carbônica e das ficobiliproteínas a partir de diferentes microalgas. Para isso, primeiramente foi realizado uma investigação da produção da anidrase carbônica pela microalga Dunaliella tertiolecta, onde foi estudada a extração da enzima e sua aplicação em sistemas de captura enzimática de CO2. Posteriormente foi avaliada a produção da enzima ao longo do cultivo de diferentes microalgas marinhas e dulcícolas (Dunaliella tertiolecta, Tetraselmis sueccica, Phaeodactylum tricornutum, Nannochloropsis oculata, Isochysis galbana, Chlorella vulgaris e Scenedesmus obliquus). A produção da enzima e de ficobiliproteínas, também, foi estudada para as cianobactérias Spirulina platensis LEB 52, Spirulina sp. LEB 18 e Synechococcus nidulans. Todos os cultivos foram acompanhados em termos de biomassa e pH. Por último, foi realizado um estudo de extração da enzima de P. tricornutum e extração conjunta da anidrase carbônica e de ficobiliproteínas da cianobactéria S. sp. LEB 18. Os cultivos foram realizados em frascos erlenmeyer contendo os meios Conway (marinhas), BG-11 (dulcícolas) e Zarrouk 20% (cianobactérias). Na avaliação da ruptura celular foram testadas as técnicas de maceração em gral e pistilo, agitação em vórtex com pérolas de vidro, sonicação com pérolas de vidro, homogeneizador ultrassônico, secagem, congelamento e descongelamento e a combinação de tratamentos. Maiores rendimentos de extração da enzima a partir da microalga D. tertiolecta foram obtidos utilizando tratamento ultrassônico, juntamente com baixas concentrações de biomassa úmida (0,1 e 0,2 g/L), e a mesma apresentou potencial para aplicação em processos de captação enzimática do CO2. Durante os cultivos, a microalga C. vulgaris se destacou como maior produtora da enzima anidrase carbônica, atingindo valores de atividade enzimática de 44,0 U/L. As cianobactérias apresentaram valores de atividade entre 41,6 e 45,9 U/L, sendo que a S. sp. LEB 18 foi a que apresentou maiores produções de C-ficocianina e aloficocianina no ponto de máxima atividade volumétrica, 65,9 e 82,2 µg/mL, respectivamente. A enzima extraída da biomassa de S. platensis LEB 52 catalisou a hidratação do CO2 que precipitou na forma de CaCO3. Maiores rendimentos de extração da enzima a partir das microalgas P. tricornutum e S. sp. LEB 18 foram obtidos utilizando homogeneizador ultrassônico, que foram 31,3 U/g e 25,5 U/g, respectivamente. A biomassa de S. sp. LEB 18, também apresentou potencial para a extração de ficobiliproteínas, obtendo- se altas concentrações de C-ficocianina (100,5 mg/g) e aloficocianina (69,9 mg/g). Através dos resultados obtidos, pode-se verificar a potencialidade das microalgas e das cianobactérias para produção da enzima anidrase carbônica e das ficobiliproteínas, biomoléculas de alto valor industrial. Este trabalho apresenta processos eficientes para a extração da enzima e de ficobiliproteínas tanto para escala laboratorial como industrial.

Dinâmica da regeneração natural de áreas em restauração pela transposição de solo superficial de cerrado e de floresta estacional

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2015.

Multifuncionalidade e sustentabilidade na produção agro-pecuária: estudo de caso da Herdade do Freixo do Meio

Numa época em que se atravessam dificuldades ligadas aos efeitos das alterações climáticas, a agricultura é um sector muito afectado e que necessita urgentemente que sejam tomadas medidas que ajudem a mitigar os efeitos dessas alterações. É inadiável a integração de critérios de sustentabilidade nas explorações agro-pecuárias, para que através da prática de uma agricultura sustentável, seja possível resgatar os ecossistemas em risco e que podem contribuir para a redução dos impactos negativos. O estudo de caso da Herdade do Freixo do Meio revelou que é possível a conciliação de aspectos ambientais e socioeconómicos, recorrendo à multifuncionalidade que a actividade agrícola apresenta na sua função de produtora de bens e serviços. A existência de políticas baseadas na valorização ambiental contribui para o bem-estar social e para a conservação dos recursos naturais, através de uma maior eficiência na sua afectação. ABSTRACT; ln a time that we are going through difficulties related to the climate changing effects, agriculture is a very affected sector that needs urgent measurements to be taken, that would assist to mitigate the change effects. Integration of sustainability criteria in the mixed farming production cannot be delayed, through the practice of sustainable agriculture it can be possible to rescue threatened ecosystems that could contribute for the reduction of negative impacts. The case study of Herdade do Freixo do Meio revealed that is possible the reconciliation of environmental and socio-economic aspects, using the multi functionality that farming activity presents in its role as a producer of goods and services. The existence of policies based in environment valorization contributes to the welfare and to the conservation of natural resources, through greater efficiency in its allocation.

Controle de sistema não linear de separação gás/líquido sob ação de efeitos transientes fluídicos por sliding control

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015.

Aspectos econômicos da produção de bovinos de corte

O Brasil ocupa as posições de maior produtor e exportador mundial de carne bovina, com a região Centro-Oeste respondendo por 35% do abate nacional, em 2010. Entretanto, faz-se necessário valorizar o planejamento, o controle e a gestão empresarial nas propriedades produtoras, visando ao lucro na atividade. O presente estudo objetivou analisar e avaliar a viabilidade econômica da produção de bovinos de corte, em Camapuã (MS), a fim de identificar os itens relevantes aos custos da atividade. Como direcionador dos custos variáveis, no custo operacional efetivo, o suplemento mineral fornecido aos animais e a mão de obra mostraram-se relevantes para a gestão do sistema de produção, representando, aproximadamente, 71% dos custos. Com base nos resultados apresentados, pôde-se concluir que a propriedade apresenta boa lucratividade (superior a 20%). Verificou-se, ainda, com base no fluxo de caixa, taxa interna de retorno de 13,13% e capital inicial investido retornando em, aproximadamente, 7 anos, com resultados atrativos para o investimento, neste segmento agropecuário. O estudo proporcionou um parâmetro de custo para o produtor pecuarista, podendo contribuir para um melhor planejamento de atividades, em que, apesar dos altos investimentos iniciais, possivelmente, poderá reduzir seus custos, com o manejo racional no sistema produtivo, o que seria mais atrativo para o mercado, tornando mais viáveis as suas atividades de produção e comercialização do produto.

Produção e caracterização de quitooligossacarídeos produzidos pelo fungo Metarhizium anisopliae e avaliação da citotoxicidade em células tumorais

Chitosan is a natural polymer, biodegradable, nontoxic, high molecular weight derived from marine animals, insects and microorganisms. Oligomers of glucosamine (GlcN) and N-acetylglucosamine (GlcNAc) have interesting biological activities, including antitumor effects, antimicrobial activity, antioxidant and others. The alternative proposed by this work was to study the viability of producing chitooligosaccharides using a crude enzymes extract produced by the fungus Metarhizium anisopliae. Hydrolysis of chitosan was carried out at different times, from 10 to 60 minutes to produce chitooligosaccharides with detection and quantification performed by High Performace Liquid Chromatography (HPLC). The evaluation of cytotoxicity of chitosan oligomers was carried out in tumor cells (HepG2 and HeLa) and non-tumor (3T3). The cells were treated for 72 hours with the oligomers and cell viability investigated using the method of MTT. The production of chitosan oligomers was higher for 10 minutes of hydrolysis, with pentamers concentration of 0.15 mg/mL, but the hexamers, the molecules showing greater interest in biological properties, were observed only with 30 minutes of hydrolysis with a concentration of 0.004 mg/mL. A study to evaluate the biological activities of COS including cytotoxicity in tumor and normal cells and various tests in vitro antioxidant activity of pure chitosan oligomers and the mixture of oligomers produced by the crude enzyme was performed. Moreover, the compound with the highest cytotoxicity among the oligomers was pure glucosamine, with IC50 values of 0.30; 0.49; 0.44 mg/mL for HepG2 cells, HeLa and 3T3, respectively. Superoxide anion scavenging was the mainly antioxidant activity showed by the COS and oligomers. This activity was also depending on the oligomer composition in the chitosan hydrolysates. The oligomers produced by hydrolysis for 20 minutes was analyzed for the ability to inhibit tumor cells showing inhibition of proliferation only in HeLa cells, did not show any effect in HepG2 cells and fibroblast cells (3T3)

Desenvolvimento de formulações para produção de grés porcelanato a partir de matérias-primas da região da bacia do Parnaíba

Brazil is a great ceramic raw materials productor because of the its big number of clay deposits, in various areas of the ceramic industry. Although, the majority of the natural reservations are unknown or not studied yet, so there is no scientific technical dates that can guide their usage and industrial application, as well as the racional and optimazed way of usage by the industrial sector. The state of Maranhão has a gigant mineral wealth as esmectite, bentonite, kaolin, clays, feldspates, marine salt, iron and others, but produce only products with small agregated value compared to the porcelanato, one of the most expensives ceramic cover tiles, the reason for that is the low water absorption (lower than 0,5%), beside present amazing tecnicals features, like mechanical resistence. The main objective of the work is to do the characterization of four clays, with the finallity of find an application by the results and develop formulations to produce porcelanato using these raw materials from Timon-MA. For this were made the raw materials characterization using X ray fluorecence; X ray diffraction; Differencial thermal analysis; Dilatometric analysis and Tecnological properties, planing three formulations that were sinterized at six different temperatures: 1150, 1170, 1190, 1210, 1230 and 1250ºC for 7 minutes. After the sinteratization, the samples were submitted to tension resistance analysis. Were attained two formulations with the requested properties to produce porcelanato

Análisis de las simulaciones del proceso de deshidratación del gas natural con Aspen Hysys y Aspen Plus

El gas natural ha tomado un rol estratégico importante en el suministro de energía a nivel mundial como consecuencia de la creciente demanda global de energía. El agua es probablemente el componente indeseable más común en el gas natural no tratado ya que su presencia puede ocasionar la formación de hidratos y problemas de corrosión. Debido a las potenciales consecuencias costosas, el gas debe ser sometido a procesos de acondicionamiento a fin de alcanzar las especificaciones requeridas para su venta, transporte hacia los centros de distribución y consumo final. En los últimos años, la simulación de procesos está jugando un papel muy importante en la industria del gas y petróleo como una herramienta adecuada y oportuna para el diseño, caracterización, optimización y monitoreo del funcionamiento de procesos industriales. En el presente trabajo se describe el desarrollo de dos simulaciones estacionarias del proceso de deshidratación de gas natural por absorción con trietilenglicol (TEG), empleando los simuladores comerciales de procesos Aspen HYSYS V8.3 y Aspen PLUS V8.2. La composición del gas natural, la configuración del proceso y las condiciones de operación empleadas en los cálculos y la simulación son típicas de los yacimientos y plantas de acondicionamiento de la provincia de Salta (Argentina).

Influência do uso de combustíveis alternativos na síntese por combustão via microondas para a produção de materiais cerâmicos com estrutura espinélio

The development and study of detectors sensitive to flammable combustible and toxic gases at low cost is a crucial technology challenge to enable marketable versions to the market in general. Solid state sensors are attractive for commercial purposes by the strength and lifetime, because it isn t consumed in the reaction with the gas. In parallel, the use of synthesis techniques more viable for the applicability on an industrial scale are more attractive to produce commercial products. In this context ceramics with spinel structure were obtained by microwave-assisted combustion for application to flammable fuel gas detectors. Additionally, alternatives organic-reducers were employed to study the influence of those in the synthesis process and the differences in performance and properties of the powders obtained. The organic- reducers were characterized by Thermogravimetry (TG) and Derivative Thermogravimetry (DTG). After synthesis, the samples were heat treated and characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), analysis by specific area by BET Method and Scanning Electron Microscopy (SEM). Quantification of phases and structural parameters were carried through Rietveld method. The methodology was effective to obtain Ni-Mn mixed oxides. The fuels influenced in obtaining spinel phase and morphology of the samples, however samples calcined at 950 °C there is just the spinel phase in the material regardless of the organic-reducer. Therefore, differences in performance are expected in technological applications when sample equal in phase but with different morphologies are tested