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Doutorado em Química

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Navegando Doutorado em Química por Orientador(a) "Silva, José Maurício Schneedorf Ferreira Da"

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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Desenvolvimento de biocélulas a combustível microbianas: uso didático, novo biocatalisador e novo modelo de arquitetura
    (Universidade Federal de Alfenas, 2018-02-27) Silveira, Gustavo; Silva, José Maurício Schneedorf Ferreira Da; Lucho, Alzira Maria Serpa; Hornink, Gabriel Gerber; Aquino Neto, Sidney De; Baeta, Bruno Eduardo Lobo
    A proposta central desse trabalho foi a construção e caracterização de biocélulas a combustível microbianas (MFC) empregando materiais de baixo custo, novo biocatalisador e novo modelo de arquitetura de uma câmara. Foram desenvolvidos três sistemas distintos, alterando-se o biocatalisador anódico (Saccharomyces cerevisiae ou microbiota de kefir), a arquitetura (uma ou duas câmaras) e o tipo de aceptor de elétrons no cátodo (ferricianeto de potássio ou o composto de coordenação azul da prússia). Todas as MFCs usaram azul de metileno como mediador e foram testadas/caracterizadas por meio de curvas de potência e polarização. Na primeira parte do trabalho foi feita uma abordagem do uso didático de MFCs com o uso da levedura Saccharomyces cerevisiae e arquitetura de duas câmaras, e propostos experimentos para avaliar o efeito da presença/ausência de mediador, diferentes substratos, inibidores, viabilidade celular e oxigênio sobre a resposta da MFC. Na segunda parte foi empregada a mesma arquitetura para a avaliação do consórcio microbiano kefir como biocatalisador anódico. A fermentação foi monitorada em intervalos de 24h até o tempo de 72h com as técnicas de voltametria linear (para construção das curvas de potência e polarização), voltametria cíclica, interrupção de corrente, espectrofotometria, contagem total de micro-organismos, e medidas dos parâmetros físico-químicos de pH, acidez total titulável, viscosidade e consumo de carboidratos. A última parte do trabalho foi voltada para a arquitetura e o cátodo, na qual foi desenvolvida uma MFC de uma câmara utilizando conexões hidráulicas e um filme de azul da prússia eletrodepositado sobre malha de carbono como aceptor de elétrons. Imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva confirmaram a formação do filme eletroativo. Foi demonstrada a possibilidade de obtenção de energia elétrica a partir de resíduo de cervejaria empregando-se esse terceiro dispositivo. A potência gerada foi usada como parâmetro comum de comparação do desempenho de cada um dos sistemas, obtendo-se os valores máximos de, 41 mWm-2 (duas câmaras, S. cerevisiae), 54 mW m-2 (duas câmaras, cultura de kefir), 136 mW m-2 (uma câmara, S. cerevisiae) e 68 mW m-2 (uma câmara, resíduo de cervejaria).
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Purificação de ricina, caracterização amperométrica de atividade, e novos candidatos a inibidores
    (Universidade Federal de Alfenas, 2020-12-10) Oliveira, George Augusto Veloso De; Silva, José Maurício Schneedorf Ferreira Da; Pissetti, Fábio Luiz; Rodrigues, Marina Quadrio Raposo Branco; Ferreira, Elivelton Alves; Santos, André Luiz Dos
    A mamoneira (Ricinus communis L.) é uma oleaginosa de alto valor econômico com mercado global de óleo de mamona crescente a uma taxa anual de cerca de 4,3%, com expectativa de um mercado global avaliado em US$ 1470 milhões para 2025. A presença da ricina, uma fitotoxina heterodimérica encontrada no endosperma das sementes de mamona, exige cautela no uso, devido a extrema toxicidade desta fração proteica. Em paralelo aos riscos da manipulação da mamona na industria de biocombustível e polímeros, a ricina é classificada por autoridades internacionais como potencial agente para uso no bioterrorismo, uma vez que não há antídoto farmacológico de sua ação letal aprovado por agências governamentais. Neste trabalho, relatou-se um novo ensaio para a detecção de ricina e sua atividade enzimática centrada na depurinação do DNA de esperma de arenque (hsDNA, herring sperm DNA), por eletro-oxidação do analito em superfície eletródica não modificada. Em paralelo, buscou-se também avaliar parâmetros de interação e potencial inibitório de novos candidatos para inibição da toxina, respectivamente por espectrofluorimetria e pelo procedimento eletroquímico definido. Os ensaios baseados em voltametria de onda quadrada sugerem que a liberação de adenina catalisada por ricina exibiu um comportamento bifásico, com um estado pré-estacionário precedendo o comportamento de Michaelis-Menten, e com constantes cinéticas de 75 µmol.L-1 para Km e valor Kcat de 19 µmol.L-1 .min-1 . Os estudos demonstraram que o novo método para a detecção de ricina é relativamente simples, emprega eletrodos de pasta de carbono não modificada, e pode ser adaptado a várias fontes de amostras suspeitas e dispositivo de detecção. Os ligantes selecionados como alvos possíveis para ricina apresentaram valores significativos para as constantes de formação dos complexos Kb (22,6 ± 3,3 a 111,3 ± 7,4 x104L.mol-1 ). Os parâmetros termodinâmicos obtidos com variação de pH e de temperatura sugerem que a formação dos complexos foi entropicamente dirigida, com mecanismo de interação relacionado predominantemente ao efeito hidrofóbico. As moléculas apresentaram valores de inibição melhores comparados aos inibidores obtidos comercialmente e podem representar uma alternativa promissora na inibição da atividade catalítica da ricina.