Caracterização de microorganismos aquáticos por processamento digital de imagens e redes neurais artificiais

A identificação e o monitoramento de microorganismos aquáticos, como bactérias e microalgas, tem sido uma tarefa árdua e morosa. Técnicas convencionais, com uso de microscópios e corantes, são complexas, exigindo um grande esforço por parte dos técnicos e pesquisadores. Uma das maiores dificuldades nos processos convencionais de identificação via microscopia é o elevado número de diferentes espécies e variantes existentes nos ambientes aquáticos, muitas com semelhança de forma e textura. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para a caracterização e classificação de microorganismos aquáticos (bactérias e microalgas), bem como a determinação de características cinemáticas, através do estudo da mobilidade de microalgas que possuem estruturas que permitem a natação (flagelos). Para caracterização e reconhecimento de padrões as metodologias empregadas foram: o processamento digital de imagens e redes neurais artificiais (RNA). Para a determinação da mobilidade dos microorganismos foram empregadas técnicas de velocimetria por processamento de imagens de partículas em movimento (Particle Tracking Velocimetry - PTV). O trabalho está dividido em duas partes: 1) caracterização e contagem de microalgas e bactérias aquáticas em amostras e 2) medição da velocidade de movimentação das microalgas em lâminas de microscópio. A primeira parte envolve a aquisição e processamento digital de imagens de microalgas, a partir de um microscópio ótico, sua caracterização e determinação da densidade de cada espécie contida em amostras. Por meio de um microscópio epifluorescente, foi possível, ainda, acompanhar o crescimento de bactérias aquáticas e efetuar a sua medição por operadores morfológicos. A segunda parte constitui-se na medição da velocidade de movimentação de microalgas, cujo parâmetro pode ser utilizado como um indicador para se avaliar o efeito de substâncias tóxicas ou fatores de estresse sobre as microalgas. O trabalho em desenvolvimento contribuirá para o projeto "Produção do Camarão Marinho Penaeus Paulensis no Sul do Brasil: Cultivo em estruturas Alternativas" em andamento na Estação Marinha de Aquacultura - EMA e para pesquisas no Laboratório de Ecologia do Fitoplâncton e de Microorganismos Marinhos do Departamento de Oceanografia da FURG. O trabalho propõe a utilização dos níveis de intensidade da imagem em padrão RGB e oito grandezas geométricas como características para reconhecimento de padrões das microalgas O conjunto proposto de características das microalgas, do ponto de vista de grandezas geométricas e da cor (nível de intensidade da imagem e transformadas Fourier e Radon), levou à geração de indicadores que permitiram o reconhecimento de padrões. As redes neurais artificiais desenvolvidas com topologia de rede multinível totalmente conectada, supervisionada, e com algoritmo de retropropagação, atingiram as metas de erro máximo estipuladas entre os neurônios de saída desejados e os obtidos, permitindo a caracterização das microalgas.

Estrutura espacial e sazonal da avifauna e considerações sobre a conservação de aves aquáticas em uma área úmida no Rio Grande do Sul, Brasil

Mosaicos de áreas úmidas fornecem hábitats para uma ampla gama de espécies de aves, que raramente se distribuem uniformemente dentro das mesmas. O cenário mundial atual do estudo de aves em áreas úmidas deixa bem claro que as metodologias para estudos quantitativos de aves em áreas úmidas ainda estão sendo criadas ou aperfeiçoadas. O mosaico formado pelas áreas úmidas do Banhado dos Pachecos é de reconhecida importância para a conservação de aves aquáticas, constituindo-se numa área ideal para estudos da avifauna. A presente dissertação tem como objetivo avaliar a estrutura espacial e sazonal da avifauna do Banhado dos Pachecos, tecer considerações sobre a conservação das aves aquáticas sob uma perspectiva de paisagem e testar a viabilidade de se utilizar amostragens matinais e vespertinas para análises de distribuição e abundância da avifauna. O Banhado dos Pachecos, juntamente com o Banhado Grande, formam o Sistema Banhado Grande. A amostragem da avifauna foi conduzida através de levantamentos qualitativos e quantitativos de modo a cobrir quatro estações climáticas: verão, outono, inverno e primavera. As amostragens qualitativas foram realizadas através de deslocamentos ad libitum entre e durante as amostragens quantitativas em todas as fisionomias. As amostragens quantitativas foram realizadas através de pontos de contagem, transecções e contagens totais. Riqueza, grupos funcionais de forrageio, grupos funcionais de nidificação, aves aquáticas, situação de ocorrência no Rio Grande do Sul, espécies ameaçadas de extinção e abundância foram os descritores utilizados para a caracterização da avifauna. A estatística empregada na análise dos dados multivariados baseou-se em métodos não-paramétricos de reamostragem através de aleatorização e “bootstrap”. Análises de agrupamentos foram realizadas para determinar a formação de grupos de fisionomias e análises de coordenadas principais foram realizadas para determinar se existia algum padrão de associação entre as diferentes fisionomias. Registraram-se 209 espécies de aves, vinte e e três grupos funcionais de forrageio, sete grupos funcionais de nidificação e 60 espécies de aves aquáticas e 11 espécies ameaçadas de extinção. Trinta e duas espécies apresentaram evidências discordantes da situação de ocorrência conhecida para o estado. Alguns fatores que poderiam ser fontes de viés para a interpretação das análises na presente dissertação foram abordados. A constância encontrada no conjunto de espécies da área de estudo pode refletir uma maior estabilidade ambiental. O alto número de grupos funcionais de forrageio e de nidificação registrados para a área de estudo sugere uma grande diversidade de recursos, reflexo da heterogeneidade entre as diferentes fisionomias. A origem de algumas espécies que se mostraram efetivamente migratórias, pois usaram a área de estudo em um período estacional bem definido, se mostra uma incógnita. Somente estudos extensivos e abrangentes poderão responder essas perguntas e propor medidas eficientes para a conservação tanto das áreas úmidas como das espécies que delas dependem. A restauração de um corredor de áreas úmidas entre o banhado dos Pachecos e o banhado Grande, juntamente com um manejo rotativo de cultivos de arroz parece ser a alternativa mais viável e conciliatória entre pontos de vista econômico e conservacionista para possibilitar o aumento da conectividade no Sistema Banhado Grande.

Efeito in vitro das substâncias acumuladas na doença de Lesch-Nyhan sobre a atividade da Na+,K+-ATPase em estriado de ratos

A doença de Lesch-Nyhan é um erro inato do metabolismo das purinas caracterizado pela deficiência na enzima hipoxantina- guanina fosforibosiltransferase. O bloqueio dessa reação resulta no acúmulo tecidual de hipoxantina, xantina e ácido úrico. A doença caracteriza-se por hiperuricemia, variado grau de retardo mental e motor, espasticidade e auto-mutilação. No sistema nervoso central, a Na+, K+ - ATPase é responsável pela manutenção da homeostase dos íons Na+ e K+, regulando o volume celular, a excitabilidade neuronal, o transporte de neurotransmissores e outras moléculas. Evidências na literatura demonstram que a redução na atividade da Na+, K+ - ATPase está relacionada com diversas doenças neurodegenerativas, tais como isquemia cerebral e doenças de Parkinson e de Alzheimer. No presente estudo, investigamos o efeito in vitro da hipoxantina, xantina e ácido úrico sobre a atividade da Na+, K+- ATPase em membrana plasmática sináptica de estriado de ratos. Estudamos, também, a cinética de inibição causada pela hipoxantina e de interação entre hipoxantina, xantina e ácido úrico. Nossos resultados demonstram que hipoxantina, xantina e ácido úrico inibem significativamente a atividade da Na+, K+- ATPase. O estudo dos mecanismos de inibição da atividade enzimática causados pela hipoxantina demonstrou um efeito inibitório não competitivo com o substrato ATP. Além disso, o estudo de interação cinética entre hipoxantina, xantina e ácido úrico sugere que esses compostos atuem em um mesmo sítio de ligação na enzima. Verificamos, também, o efeito da preincubação de homogeneizado de estriado de ratos na presença de hipoxantina (10 µM) sobre a atividade da Na+, K+- ATPase de membrana plasmática sináptica com a adição ou não de antioxidantes (glutationa e trolox), bem como alguns parâmetros de estresse oxidativo denominados TBARS (medida de lipoperoxidação) e TRAP (capacidade antioxidante tecidual não-enzimática) no intuito de verificar a participação do estresse oxidativo nos mecanismos de inibição enzimática provocados pela hipoxantina. Os resultados monstraram que a hipoxantina inibe significativamente a atividade da Na+, K+- ATPase. Adicionalmente, nossos resultados demonstraram que glutationa, mas não o trolox, na concentração de 1 mM, foi capaz de prevenir a inibição enzimática causada pela hipoxantina. Nossos resultados também mostraram que a hipoxantina, na mesma concentração, aumentou TBARS e diminuiu TRAP que essa substância induz o estresse oxidativo. É possível que a inibição na atividade da Na+, K+- ATPase possa estar envolvida nos mecanismos pelos quais as oxipurinas são neurotóxicas. Acreditamos que nossos resultados possam contribuir, pelo menos em parte, na compreensão da disfunção neurológica encontrada em pacientes portadores da doença de Lesch-Nyhan.

Avaliação das variáveis analíticas dos métodos de determinação do teor de taninos totais baseados na formação de complexos com substâncias protéicas e derivados da polivinilpirrolidona

O presente trabalho objetivou estudar as principais variáveis analíticas associadas aos métodos espectrofotométricos de quantificação do teor de taninos utilizando caseína e pó-de-pele, os reagentes de Folin-Denis e Folin-Ciocalteu, bem como a avaliação de diferentes tipos de PVPP (Divergan® F, Divergan® RS, Kollidon® CL e PVPP-P6755) na substituição dos substratos protéicos. Para tanto, dois métodos de análise, um espectrofotométrico e outro por CLAE foram desenvolvidos, utilizando os polifenóis catequina, ácido tânico, ácido gálico e pirogalol como substâncias de referência e rutina como flavonóide modelo. Para maiores inferências uma solução extrativa de folhas secas de Psidium guajava L também foi quantificada. A análise comparativa assinalou o uso vantajoso do reagente de Folin-Ciocalteu, em relação ao reagente de Folin-Denis. Em termos de reprodutibilidade, a caseína grau técnico (GT) mostrou-se superior à caseína purificada, embora essa última possua maior afinidade pelos polifenóis testados. Contudo, as análises por UV-VIS e por CLAE em comprimentos de onda de 280m e 352 nm, demonstraram que tanto a caseína GT quanto o pó-de-pele não são seletivos para complexar taninos, de acordo com as normas do ICH. Tanto o pó-de-pele quanto a caseína GT foram capazes de complexar polifenóis e rutina de maneira inespecífica. Isso foi evidenciado quando misturas de um único polifenol e rutina ou a fração flavonoídica de P. guajava foram testadas. A capacidade de complexação de polifenóis e rutina por parte da PVPP foi avaliada por UV-VIS, DSC e CLAE. Os melhores resultados foram observados para PVPP-P6755, no entanto com restrições. De maneira similar a caseína GT e pó-depele a PVPP-P6755 foram capazes de complexar de maneira inespecífica rutina e outros flavonóides do extrato de P. guajava. Uma validação plena para o caso específico de folhas de P. guajava é questionável. No entanto, o método baseado na utilização de PVPP mostrou-se passível de padronização utilizando 500,0 mg de pó de droga, 2,0 mL de reagente de Folin-Ciocalteu, tempo de leitura 30 min após adição desse reagente e quantificação em 760 nm. Sob essas condições, a análise comparativa demonstrou que 50,0 mg de PVPP foram, em termos analíticos, equivalentes a 100,0 mg de pó-de-pele ou a 750 mg de caseína GT.

Comportamento PVT de substâncias puras

Apresenta as substâncias puras e o comportamento PVT dessas substâncias esclarecendo que o dimensionamento de vasos e tubulações é feito através das propriedades PVT. Apresenta conceitos de temperatura de saturação, líquido saturado, sub-resfriado, comprimido, vapor saturado, superaquecido, qualidade ou título. Apresenta os diagramas TV e PT para substâncias puras, com considerações. Define grau de liberdade. Apresenta o diagrama PVT da água, interpretando-o. Apresenta o diagrama PVT para a água, bem como as tabelas de propriedades termodinâmicas, tabelas de vapor de água, equações de estado e equação do virial. Descreve quando um gás real assume comportamento ideal. Apresenta as equações de estado do terceiro grau, cúbicas, que podem ser utilizadas para líquidos, gases e vapor.

Principais substâncias químicas do setor sucroalcooleiro

São apresentadas espécies químicas estudadas no setor sucroalcooleiro. A cana-de-açúcar, como vegetal, pertence à família das gramíneas e sua reprodução é através de parte do seu colmo, utiliza água do solo e CO2, em que produz sacarose, na forma de caldo e também utilizamos seu bagaço, que compõe o colmo. A indústria é auto-suficiente devido à geração de energia através do bagaço, o caldo é uma solução aquosa turva e esverdeada e contem em sua maioria água e sacarose, mas também possui muitos colóides que são responsáveis pela turbidez do caldo.

Performance humana: contribuição para o estudo da influência de um agente de stress e de substâncias psicoactivas nas funções psicomotoras

Universidade de Extremadura

Sociabilidades e hedonismos: etnografia entre jovens usuários de substâncias psicoativas sintéticas Fortaleza Ceará

This dissertation shows a comparison between practices related to the body, to identities and to the health of young drug takers of synthetic and manipulated psychoactive substances living in Fortaleza. Through ethnographic accompaniment of parties and two social nets of young people I was able to verify the differences and similarities that make these addicted singular and plural in their notion of ethos and world vision. Notions of being hippie/alternative and being punk are present between these nets. Because their use and circulation are developed in environments usually distinct, it is possible to trace singular aspects between the nets and its actions. In parallel, on the attempt to build a triangulated data, I had information related to youth and drugs in local media and in governmental institutions bound to health mental and city security policies. With this junction of data I present a perspective to questions evolving formal and informal important controls to the conduction of their lives and identities. I present this as a sequel to well developed studies in Brasil about youth in interface to drug use, although still not very explored in the state of Ceará.

Avaliação da sensibilidade de diversas espécies de plantas daninhas aquáticas ao carfentrazone-ethyl, em ambiente controlado

Plantas aquáticas, especialmente macrófitas, tornam-se sério problema em hidrelétricas, afetando a múltipla utilização dos corpos d'água, incluindo produção de peixes e atividades de pesca, perdas d'água por evapotranspiração, esportes aquáticos, canoagem, irrigação e produção de energia nas usinas hidrelétricas. Com o objetivo de analisar o potencial de uso do carfentrazone-ethyl no controle das principais plantas daninhas aquáticas no Brasil, foi instalado um experimento em vasos com água. Utilizaram-se os seguintes tratamentos herbicidas (g i.a. ha-1): carfentrazone-ethyl a 15, 30 e 60; glyphosate a 4.536; 2,4-D a 4.690; imazapyr a 1.250; e uma testemunha sem herbicida. Esses tratamentos foram testados nas seguintes espécies: Eichhornia crassipes, Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, Myriophyllum aquaticum, Brachiaria arrecta, Hydrocotyle umbellata, Typha sp. e Echinochloa polystachya. As avaliações foram efetuadas aos 7, 14, 21 e 28 dias após os tratamentos. Os resultados mostraram que o carfentrazone-ethyl foi eficiente no controle de E. crassipes (maior dose) e P. stratiotes (duas maiores doses), com efeito supressivo sobre S. auriculata. Foi observado que nas outras plantas daninhas estudadas não houve eficiência de controle.