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University as an instrument of public development policy: the contribution of UEA's higher technology courses to regional sustainability
Get PDFNesta dissertação, analisa-se a Universidade do Estado do Amazonas (UEA) como instrumento de política pública voltado para o desenvolvimento regional, com foco nos Cursos Superiores de Tecnologia (CST) e em seus impactos socioeconômicos. O estudo fundamenta-se no ciclo de políticas públicas, considerando as etapas de formulação, implementação e avaliação, e articula conceitos de desenvolvimento, função social da universidade e sociedade do conhecimento. Metodologicamente, trata-se de pesquisa de abordagem mista, combinando análise documental (Lei de Criação, Decretos, Plano de Desenvolvimento Institucional, Projeto Pedagógico Institucional e Plano Plurianual), e de pesquisa empírica, por meio de questionários aplicados a egressos dos cursos de tecnologia. Os resultados evidenciam baixos índices de desenvolvimento nos municípios do Amazonas, expressos pelo Índice de Progresso Social (IPS) e pelo Índice dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (IODS), contrastando com os avanços socioeconômicos observados entre os egressos, como aumento de renda familiar e melhoria da qualidade de vida, embora a maioria não atue em sua área de formação. A análise revela, portanto, uma dualidade: a UEA contribui para o desenvolvimento socioeconômico e cumpre sua missão institucional ao oferecer cursos alinhados às especificidades amazônicas, mas persiste o descompasso entre a formação ofertada, as demandas do mercado de trabalho e os indicadores regionais. Recomenda-se a criação de um sistema contínuo de acompanhamento de egressos e de avaliação institucional, permitindo aferir com maior precisão a efetividade da política pública e propondo uma agenda futura de pesquisa sobre o impacto da universidade no desenvolvimento regional. Palavras-chave: Universidade do Estado do Amazonas; políticas públicas; desenvolvimento regional; cursos superiores de tecnologia; avaliação de políticas públicasThis dissertation examines the University of the State of Amazonas (UEA) as a mechanism of public policy for development, with emphasis on Higher Technology Courses and their regional impacts. Grounded in the policy cycle approach, it analyzes the stages of formulation, implementation, and evaluation, incorporating debates on sustainable development, the social role of universities, and the knowledge society. Methodologically, the research adopts a mixed approach, combining documental analysis (law of creation, decrees, Institutional Development Plan, Institutional Pedagogical Project, and Pluriannual Plan) with an empirical study based on questionnaires answered by graduates. The findings reveal a paradox. On one hand, the Social Progress Index (SPI) and the Sustainable Development Goals Index (SDGI) show low performance in Amazonas municipalities, evidencing structural challenges for development. On the other hand, UEA demonstrates advances in training and social impact, such as improved income and quality of life of graduates, even if most are not employed in their field of study. The study highlights the need for systematic evaluation, as the institution still lacks mechanisms to monitor graduates and measure the effectiveness of its development-oriented strategy. Thus, it recommends creating a dynamic follow-up system for graduates and strengthening institutional evaluation practices. This would allow the university to align educational supply with labor market demands and contribute more effectively to regional development, while also opening a research agenda on the role of universities in the Amazon. Keywords: University of the State of Amazonas; public policy; regional development; higher technology courses; policy evaluationCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Evaluation of nanoemulsions containing palm oil (Elaeis guineensis Jacq.) for the treatment of cutaneous leishmaniasis
No full textCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Prediction of soybean productivity by vegetation indices: an approach with generalized additive models
No full textO sensoriamento remoto surgiu como uma possibilidade para fornecer insights sobre características agronômicas sem a necessidade de contato direto com o objeto ou planta. Os instrumentos de detecção remota fornecem informações sobre cinco bandas espectrais, as bandas do espectro de luz visível RGB, além do RedEDGE e do Infravermelho Próximo (NIR). A combinação de duas ou mais dessas bandas forma um índice de vegetação (IV), o qual está associado a variáveis agronômicas, incluindo a produtividade. Essas associações podem ser relações não lineares entre as variáveis. Os modelos aditivos generalizados (GAMs) são uma soma de variáveis suavizadas das covariáveis e têm a capacidade de lidar de forma flexível com a não linearidade entre elas, além de serem um modelo aditivo. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar a abordagem dos GAMs quanto em relação à sua capacidade preditiva para a produtividade de soja, a partir de imagens aéreas, utilizando IV. Os dados experimentais utilizados foram obtidos em plantas de soja. O experimento instalado no delineamento de blocos casualizados. Foram capturadas 11 imagens ao longo do ciclo da soja, permitindo relacionar cada etapa com o estádio fenológico da soja. Este estudo foi dividido em três etapas. Na primeira parte, foi realizada uma seleção de variáveis utilizando Random forest (RF) em cada semana de estudo. Na segunda etapa, com os índices selecionados, foi realizada uma análise gráfica a partir do ajuste dos GAMs univariados, para verificar a associação linear ou não linear dos índices com a produtividade. Na terceira etapa, foi feita a comparação entre os GAMs, regressão linear múltipla (RLM) e RF quanto à capacidade preditiva. O desempenho dos modelos foi avaliado por meio de uma validação cruzada em 10 etapas, utilizando métricas como o raiz quadrada do erro quadrático médio (RMSE) e o coeficiente de correlação (r) entre os valores observados e os valores preditos, no caso da regressão, e pela acurácia, no caso da classificação. Entre os IVs e bandas espectrais selecionados mais associados à produtividade, destacam-se o NIR, Structure Intensive Pigment Index (SIPI), Normalized green–red difference index (NGBDI) e o Triangular Greenness Index (TGI). Os IVs foram separados em quatro categorias, em termos de associações lineares ou não lineares com a produtividade: estritamente lineares, moderadamente não lineares, mescla de associações lineares e não lineares, e estritamente não lineares. O desempenho dos modelos ajustados GAMs e RLM com as variáveis selecionadas foi semelhante, tanto em termos de regressão (RMSE e coeficiente de correlação), quanto em classificação (acurácia). Em ambos os modelos, o final da fase vegetativa e o início do enchimento dos grãos R5 foram as fases mais indicadas para a predição de produtividade. Palavras-chave: seleção de variáveis ; bandas espectrais; relações não lineares ; random forest; regressão linear múltipla.Remote sensing emerged as a possibility to provide insights into agronomic characteristics without direct contact with the object or plant. Remote sensing instruments provide information on five spectral bands: the bands of the visible light spectrum (RGB) and the RedEDGE and Near Infrared (NIR). Combining two or more of these bands forms a vegetation index (IV), which is associated with agronomic variables, including productivity. These associations can be nonlinear relationships between these variables. Generalized additive models (GAMs) are a sum of smoothed functions of the covariates. They can flexibly handle the nonlinearity between them and be an additive model. In this context, this work aims to evaluate the generalized additive models approach in terms of its predictive capacity for soybean productivity, using aerial images and vegetation indices. The experimental data used were obtained from soybean plants. The experiment was set up in a randomized block design. Eleven images were captured throughout the soybean cycle, allowing each stage to be related to the soybean phenological stage. This study was divided into three stages. In the first part, a variable selection was performed using Random Forest (RF) for each study week. In the second stage, with the selected indices, a graphical analysis was carried out based on the adjustment of univariate GAMs to verify the linear or nonlinear association of the indices with productivity. In the third stage, a comparison was made between GAMs, multiple linear regression (RLM), and RF regarding predictive capability. The performance of the models was evaluated through 10-fold cross-validation, using metrics such as Root Mean Squared Error (RMSE) and the correlation coefficient (r) between the observed and predicted values in the case of regression, and accuracy in the case of classification. Among the selected IVs and spectral bands most associated with productivity, NIR, Structure Intensive Pigment Index (SIPI), Normalized green–red difference index (NGBDI), and the Triangular Greenness Index (TGI) stand out. The IVs were categorized into four groups based on their linear or nonlinear associations with productivity: strictly linear, moderately nonlinear, a mix of linear and nonlinear associations, and strictly nonlinear. The performance of the GAMs and RLM models fitted with the selected variables was similar in regression (RMSE and correlation coefficient) and classification (accuracy). In both models, the end of the vegetative phase and the beginning of the grain filling phase R5 were the most suitable stages for predicting productivity. Keywords: variable selection ; spectral bands ; nonlinear relationships ; random forest ; multiple linear regression.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG
Factors associated with gestation length in holstein cows in Brazil
Get PDFEste estudo teve como objetivo identificar os fatores associados à variação na duração da gestação (DG) em vacas Holandesas criadas em diferentes regiões do Brasil. Foram analisadas 60.302 gestações de propriedades comerciais, utilizando modelos lineares mistos com efeitos fixos de ordem de parto (linear e quadrático), tipo de parto, ordem de parto da vaca, estação de concepção, ano de nascimento e peso ao nascimento da bezerra, além do efeito aleatório de fazenda. A média geral da DG observada foi de 276,1 ± 5,4 dias. A ordem de parto apresentou efeito significativo (p < 0,001), com tendência quadrática: vacas primíparas apresentaram gestações ligeiramente mais curtas, seguidas de leve aumento em partos subsequentes. O tipo de parto influenciou a DG (p < 0,001), sendo partos distócicos associados a maior duração. A estação de concepção afetou a DG (p < 0,001), com redução média de até 0,8 dias em concepções ocorridas no verão. O peso ao nascimento das bezerras apresentou associação positiva com a DG (p < 0,001), indicando que gestações mais longas resultaram em bezerras mais pesadas. O tipo de sêmen apresentou efeito discreto sobre a DG (p < 0,001). Estes resultados, obtidos a partir de uma base de dados ampla, multicêntrica e tropical, fornecem subsídios importantes para planejamento de manejo reprodutivo e previsão de parto em sistemas leiteiros comerciais. Palavras-chave: comprimento gestacional; desenvolvimento fetal; distocia; estresse térmico; manejo reprodutivoThis study aimed to identify the factors associated with variation in gestation length (GL) in Holstein cows raised in different regions of Brazil. A total of 60,302 gestations from commercial herds were analyzed using linear mixed models with fixed effects of parity order (linear and quadratic), type of calving, cow parity, conception season, year of birth, and calf birth weight, in addition to the random effect of farm. The overall mean GL observed was 276.1 ± 5.4 days. Parity order had a significant effect (p < 0.001) with a quadratic trend: primiparous cows showed slightly shorter gestations, followed by a mild increase in subsequent calvings. Calving type influenced GL (p < 0.001), with dystocic calvings associated with longer gestations. Conception season affected GL (p < 0.001), with an average reduction of up to 0.8 days in calvings occurring in summer. Calf birth weight was positively associated with GL (p < 0.001), indicating that longer gestations resulted in heavier calves. Semen type had a minor effect on GL (p < 0.001). These results, obtained from a large, multicentric, and tropical database, provide important insights for reproductive management planning and calving prediction in commercial dairy systems. Keywords: calving dystocia; fetal development; gestation length; reproductive management; thermal stressCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Impacts of climate change on the initial development of Cedrela fissilis Vell.: effects of increased CO2 concentration and temperature
Get PDFAs mudanças climáticas globais, particularmente o aumento das concentrações de CO2 e da temperatura, podem impactar significativamente o desenvolvimento e a fisiologia das espécies arbóreas tropicais. Este estudo avaliou os efeitos do Alto CO2 e da temperatura elevada na morfologia, fisiologia e metabolismo de Cedrela fissilis, uma espécie de importância ecológica e econômica. Para isso, plântulas foram cultivadas em câmaras de crescimento sob três condições experimentais: Controle (CO2 ambiente e temperatura ambiente), Alto CO2 e Alto CO2 + Alta Temperatura. Os resultados demonstraram que o Alto CO2 promoveu alterações no crescimento, incluindo variações na massa fresca e seca, assim como na taxa fotossintética líquida. No entanto, a combinação com alta temperatura reduziu esses benefícios, indicando maior demanda metabólica para regulação térmica. Em nível anatômico, foram observadas modificações estruturais, como expansão dos espaços intercelulares no parênquima lacunoso e alterações na densidade estomática, que podem refletir ajustes fisiológicos à maior concentração de CO2. Os pigmentos fotossintéticos, especialmente a clorofila a e os carotenoides, apresentaram redução sob Alto CO2, mas essa alteração não persistiu quando combinada à temperatura elevada. No metabolismo primário, glicose e frutose foram reduzidas no cenário de Alto CO2, enquanto sacarose e amido permaneceram estáveis. Além disso, a prolina aumentou nos cenários de estresse, sugerindo um mecanismo de proteção celular. As análises nutricionais revelaram variações na absorção e alocação de minerais, com reduções de Mn e Mg nas folhas e de Ca e Fe nas raízes sob Alto CO2, enquanto a combinação com alta temperatura resultou em aumentos na concentração de Ca em folhas e Mn em raízes. Os resultados indicaram que C. fissilis exibe plasticidade fisiológica e estrutural diante do Alto CO2, mas os efeitos positivos são parcialmente neutralizados pela alta temperatura, evidenciando limites adaptativos da espécie em cenários futuros de mudança climática. Esses resultados fornecem subsídios para estratégias de manejo e conservação voltadas à manutenção da espécie em ambientes sujeitos ao aumento de CO2 e temperatura. Palavras-chave: Cedrela fissilis; fotossíntese; mudanças climáticas; metabolismo vegetal; crescimento vegetalGlobal climate change, particularly the rise in atmospheric CO2 concentrations and temperature, can significantly impact the development and physiology of tropical tree species. This study evaluated the effects of High CO2 and elevated temperature on the morphology, physiology, and metabolism of Cedrela fissilis, a species of ecological and economic importance. For this purpose, seedlings were cultivated in growth chambers under three experimental conditions: Control (ambient CO2 and temperature), High CO2, and High CO2 + High Temperature. The results showed that High CO2 induced growth alterations, including changes in fresh and dry biomass, as well as net photosynthetic rate. However, the combination with high temperature mitigated these benefits, suggesting a greater metabolic demand for thermal regulation. At the anatomical level, structural modifications were observed, such as expansion of intercellular spaces in the spongy parenchyma and changes in stomatal density, which may reflect physiological adjustments to increased CO2 availability. Photosynthetic pigments, particularly chlorophyll a and carotenoids, decreased under High CO2, but this alteration was not maintained when combined with elevated temperature. In primary metabolism, glucose and fructose levels decreased under High CO2, whereas sucrose and starch remained stable. Additionally, proline levels increased under stress conditions, suggesting a protective mechanism at the cellular level. Nutritional analyses revealed variations in mineral absorption and allocation, with reductions in Mn and Mg in leaves and Ca and Fe in roots under High CO2, whereas the combination with high temperature resulted in increased Ca in leaves and Mn in roots. The findings indicate that C. fissilis exhibits physiological and structural plasticity under High CO2, but the positive effects are partially neutralized by high temperature, revealing adaptive limitations under future climate change scenarios. These results provide insights for conservation and management strategies aimed at maintaining this species in environments subject to rising CO2 and temperature. Keywords: Cedrela fissilis; photosynthesis; climate change; plant metabolism; plant growthCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Genome-wide association in traits with different levels of pleiotropy: univariate and multivariate approaches
No full textOs avanços na biologia molecular e nas tecnologias de sequenciamento têm acelerado a identificação de marcadores moleculares, impulsionando os estudos de Associação Genômica ampla (GWAS). A GWAS busca identificar associações entre loci de características quantitativas (QTLs) e fenótipos de interesse, promovendo uma maior compreensão da arquitetura genética de características complexas, o que é fundamental para o melhoramento genético. A avaliação de associações entre marcadores individuais e características fenotípicas, por meio de modelos estatísticos, univariados ou multivariados, se destaca como o principal método para testar o efeito dos marcadores e identificar aqueles estatisticamente associados às caracteristicas. A análise univariada avalia uma única característica fenotípica por vez, sem considerar possíveis inter-relações entre elas, enquanto a análise multivariada considera simultaneamente duas ou mais características em um mesmo modelo, possibilitando a identificação de interações genéticas mais complexas ao incorporar a covariância entre os fenótipos. O primeiro capítulo desta dissertação apresenta uma revisão bibliográfica sobre estudos de GWAS com marcadores únicos, abordando as metodologias univariada e multivariada aplicadas em modelos mistos. São também discutidos a Análise de Componentes Principais, o método da Máxima Verossimilhança Restrita, o produto de Kronecker e os fundamentos da curva ROC (Receiver Operating Characteristic). O segundo capítulo teve como objetivo comparar as abordagens univariada e multivariada em três cenários simulados com diferentes estruturas de pleiotropia: (i) pleiotropia completa, em que todos os QTLs afetam simultaneamente todas as características; (ii) pleiotropia parcial, em que alguns QTLs são compartilhados entre todas as características, enquanto outros são específicos de cada uma; e (iii) pleiotropia espúria, em que todos os QTLs são específicos de cada característica, mas estão em desequilíbrio de ligação (LD) com um marcador que também está em LD com QTLs de outra(s) característica(s). A comparação entre as abordagens foi conduzida com base em métricas como taxa de falsos positivos, poder de detecção, acurácia, concordância entre regiões genômicas detectadas para diferentes características e a área sob a curva.Palavras-chave: MODELO LINEAR MISTO; MARCADORES MOLECULARES; CORRELAÇÃO; SIMULAÇÃOAdvances in molecular biology and sequencing technologies have accelerated the identification of molecular markers, driving genome-wide association studies (GWAS). GWAS aims to identify associations between quantitative trait loci (QTLs) and phenotypes of interest, promoting a deeper understanding of the genetic architecture of complex traits, which is essential for genetic breeding. The evaluation of associations between individual markers and phenotypic traits through statistical models, either univariate or multivariate, stands out as the primary method for testing marker effects and identifying those statistically associated with the traits. Univariate analysis assesses one phenotypic trait at a time, without accounting for potential interrelationships among traits, whereas multivariate analysis simultaneously considers two or more traits in the same model, enabling the detection of more complex genetic interactions by incorporating the covariance structure among phenotypes. The first chapter of this dissertation presents a literature review on GWAS using single-marker approaches, addressing univariate and multivariate methodologies applied within mixed-model. It also discusses Principal Component Analysis, the Restricted Maximum Likelihood (REML) method, the Kronecker Product, and the foudations of the Receiver Operating Characteristic (ROC) curve. The second chapter aimed to compare univariate and multivariate approaches under three simulated scenarios with different pleiotropy structures: (i) complete pleiotropy, in which all QTLs simultaneously affect all traits; (ii) partial pleiotropy, in which some QTLs are shared across all traits while others are trait-specific; and (iii) spurious pleiotropy, in which all QTLs are specific to individual traits but are in linkage disequilibrium (LD) with a marker that is also in LD with QTLs for other trait(s). The comparison between approaches was conducted based on metrics such as false positive rate, detection power, accuracy, concordance among genomic regions detected for different traits, and the area under the ROC curve. Keywords: MIXED LINEAR MODEL; MOLECULAR MARKERS; CORRELATION; SIMULATIONCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Evaluation of the use of xylans extracted from eucalyptus pulp in a carboxymethylcellulose matrix
No full textA busca por matérias-primas provenientes de fontes renováveis tem sido fundamental para suprir o crescente interesse por materiais mais sustentáveis e biodegradáveis. Nesse contexto, as xilanas, principais hemiceluloses de madeiras folhosas e frequentemente tratadas como subprodutos nos processos de polpação de celulose branqueada de alta pureza, dispõe como uma alternativa promissora para uso como aditivos renováveis em matrizes poliméricas. Devido à suas propriedades, podem ser extraídas facilmente em meio alcalino, favorecendo sua aplicação em materiais de base polimérica. Assim, este estudo teve como principais objetivos a extração de xilanas a partir de três amostras de polpas de eucalipto, obtidas em diferentes etapas do processo kraft (polpação, deslignificação com oxigênio e branqueamento), e a avaliação de seu potencial como aditivo em matrizes poliméricas de carboximetilcelulose (CMC). As xilanas extraídas foram incorporadas à CMC nas concentrações de 2%, 6% e 10%, com o intuito de analisar os efeitos dessas proporções sobre as propriedades dos filmes formados, em comparação com o filme plastificado com glicerol. O filme de CMC puro, sem a adição de plastificante, foi utilizado como controle. Os resultados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e os efeitos médios dos tratamentos foram comparados pelo teste de Scott-Knott, a 5% de probabilidade. A extração alcalina das xilanas resultou em rendimentos de 3,26% para a polpa marrom, 4,12% para a polpa pré-deslignificada e 2,01% para a polpa branqueada, considerando a massa seca de cada polpa. A TGA das xilanas indicou degradação principal entre na faixa de 270–290°C, evidenciando que o grau de purificação influencia o perfil térmico do aditivo. O DRX revelou picos amplos entre 18°–22° (2?), típicos de estruturas amorfas, enquanto o FTIR mostrou bandas características das hemiceluloses em ~3454 cm?¹ (O–H), ~2933 cm?¹ (C–H), ~1253 cm?¹ (C=O), ~1555 cm?¹ (C=C) e ~900 cm?¹ (C–O). O tamanho de partícula das xilanas por EDL apresentou médias de 407,4?nm (M), 504,2?nm (P) e 514,6?nm (B), evidenciando distribuições heterogêneas influenciadas pelo grau de purificação e pelas etapas de extração e precipitação. Nos filmes, a opacidade aumentou de 13,9% (CMC) para 16,5% (M 10%), L* (luminosidade) reduziu de 94,3 (CMC) para 88,4(M 10%), C* (saturação) subiu de 2,1 (CMC) para 11,8 (M10%) e os filmes apresentaram h°(tonalidade) amarelados/marrons. A espessura variou entre 58–71 µm; densidade entre 1,0–1,32 g/cm³ (CMC: 1,39) e gramatura de 76–89 g/m² (CMC: 101,14). A tração variou de 22,8 MPa (P 10%) a 36,6 MPa (CMC); força máxima de 56,1 N (CMC) para 46,4 N (P 6%); alongamento de 2,9% (CMC) a 4,0% (GL 10%). O intumescimento caiu de 9,27% (CMC) para 1,74% (P 10%) e a solubilidade subiu de 1,14% (CMC) para 6,45% (B 10%). A PVA (permeabilidade ao vapor d’água) variou entre 92,5 e 318 g·mm/m²·dia. Por fim, a TGA (termogravimetria) dos filmes mostrou maior estabilidade com xilana marrom, enquanto os plastificados degradaram em menores temperaturas. O DRX (difração de Raios X) indicou semicristalinidade em 2? ˜ 21–22°, mais intenso nas amostras com xilanas. O FTIR (espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier) dos filmes revelou interações estruturais, com variações em ~3400 cm?¹ (O–H), ~1600 cm?¹ (C=O) e ~1150 cm?¹ (C–O–C), indicando novas ligações e reorganização da matriz. Portanto, as xilanas demonstraram potencial para a obtenção de filmes poliméricos mais flexíveis. Assim, este estudo contribui para o desenvolvimento de embalagens biodegradáveis com propriedades ajustáveis, reforçando a viabilidade do aproveitamento de coprodutos da indústria de celulose em aplicações sustentáveis. Palavras-chave: Biorrefinaria; polímeros; economia circular; sustentabilidade; hemiceluloses.The search for raw materials from renewable sources has been fundamental to meeting the growing interest in more sustainable and biodegradable materials. In this context, xylans, the main hemicelluloses in hardwoods and often treated as by- products in high-purity bleached cellulose pulping processes, represent a promising alternative for use as renewable additives in polymeric matrices. Due to their properties, they can be easily extracted under alkaline conditions, favoring their application in polymer-based materials. Thus, this study aimed to extract xylans from three eucalyptus pulp samples obtained at different stages of the kraft process (pulping, oxygen delignification, and bleaching), and to evaluate their potential as additives in carboxymethyl cellulose (CMC) polymer matrices. The extracted xylans were incorporated into CMC at concentrations of 2%, 6%, and 10%, in order to analyze the effects of these proportions on the properties of the films formed, compared to the film plasticized with glycerol. The pure CMC film, without the addition of plasticizer, was used as a control. The results were subjected to analysis of variance (ANOVA), and mean treatment effects were compared using the Scott–Knott test at a 5% probability level. Alkaline extraction of xylans resulted in yields of 3.26% for brown pulp, 4.12% for oxygen-delignified pulp, and 2.01% for bleached pulp, based on the dry mass of each pulp. TGA of the xylans indicated a main degradation range between 270–290 °C, showing that the degree of purification influences the thermal profile of the additive. XRD revealed broad peaks between 18°–22° (2?), typical of amorphous structures, while FTIR showed characteristic hemicellulose bands at ~3454 cm?¹ (O–H), ~2933 cm?¹ (C–H), ~1253 cm?¹ (C=O), ~1555 cm?¹ (C=C), and ~900 cm?¹ (C–O). Xylan particle size measured by EDL presented averages of 407.4 nm (M), 504.2 nm (P), and 514.6 nm (B), evidencing heterogeneous distributions influenced by the degree of purification and by the extraction and precipitation steps. In the films, opacity increased from 13.9% (CMC) to 16.5% (M 10%); L* (lightness) decreased from 94.3 (CMC) to 88.4 (M 10%); C* (chroma) increased from 2.1 (CMC) to 11.8 (M 10%); and the films presented yellowish/brownish hues (h°). Thickness ranged from 58–71 µm; density from 1.0–1.32 g/cm³ (CMC: 1.39); and grammage from 76–89 g/m² (CMC: 101.14). Tensile strength ranged from 22.8 MPa (P 10%) to 36.6 MPa (CMC); maximum force from 56.1 N (CMC) to 46.4 N (P 6%); elongation from 2.9% (CMC) to 4.0% (GL 10%). Swelling decreased from 9.27% (CMC) to 1.74% (P 10%), and solubility increased from 1.14% (CMC) to 6.45% (B 10%). Water vapor permeability (WVP) ranged from 92.5 to 318 g·mm/m²·day. Finally, TGA of the films showed greater stability with brown-pulp xylan, while plasticized films degraded at lower temperatures. XRD (X-ray diffraction) indicated semicrystallinity at approximately 21–22° (2?), more intense in the samples containing xylans. FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) of the films revealed structural interactions, with variations at ~3400 cm?¹ (O–H), ~1600 cm?¹ (C=O), and ~1150 cm?¹ (C–O–C), indicating new bonds and matrix reorganization. Therefore, xylans demonstrated potential for obtaining more flexible polymeric films. Thus, this study contributes to the development of biodegradable packaging with adjustable properties, reinforcing the feasibility of using co-products from the cellulose industry in sustainable applications. Keywords: biorefinery; polymers; circular economy; sustainability; hemicelluloses.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - (CNPQ)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG
Hydrometallurgical processes for the recovery of copper and cobalt from primary and secondary sources using eutectic solvent and organic acid
No full textCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Potencial de promoção do crescimento vegetal direto e indireto e expressão heteróloga de enzimas de biocontrole de bactérias de crescimento lento
No full textEconomic factors, physical space limitations, and agricultural production losses due to phytopathogens pose significant challenges for sustainable agriculture. The main current responses to these challenges are the use of chemical fertilizers and pesticides. In addition to or instead of these challenges, more sustainable solutions have been developed, above all through the use of biofertilizers and biopesticides. With the growing demand for plant growth-promoting bacterias (PGPBs) and biocontrol bacterias, new microbial groups have been prospected. The promising indications of slow-growing bacteria for these purposes led to their further exploration in this work. However, given that their long life cycle can make scaling up difficult, the approach of heterologous expression of biocontrol enzymes encoded by slow- growing bacteria was also used. The diversity of the slow-growing isolates was evidenced through phylogenetic analysis, which revealed that the 11 sequenced isolates are distributed in seven distinct genera. A wide variety of genes related to plant growth-promoting traits (PGPT) were detected in all the isolates, with the most abundant genetic traits being related to heavy metal detoxification, osmotic stress neutralization, vitamin production, chemotactic motility, secretion systems, and siderophore production. The in vitro detection of PGPT, carried out to validate the genes predicted in silico, confirmed the ability of slow-growing bacteria to promote plant growth. The genes encoding biocontrol enzymes were also prospected in silico and validated in vitro. Biosynthetic gene clusters (BGC) prospecting detected 13 distinct BGC classes and a frequency of 57 clusters, as well as seven classified as "other". In the paired culture trials between the slow-growing bacterial isolates and phytopathogenic fungi, many bacterial isolates showed antagonism to Fusarium equiseti CCF422, Fusarium oxysporum CCF184, Rhizoctonia solani 2930, and Sclerotinia sclerotiorum 15B, with average inhibition above 20%. A total of 168 defense genes related to 30 defense systems were detected throughout the genomes of the 11 slow-growing isolates. In addition, a total of 39 resistance genes were also detected, distributed across the genomes of seven isolates and three isolates with virulence genes. In addition to the prolonged growth time, the presence of virulence genes also means that the biocontrol potential of the isolates has to be assessed indirectly, which can be done through the heterologous expression of proteins. Heterologous expression of the enzymes chitinase, exo-beta- 1,3-glucanase, and N-acetylmuramyl-L-alanine amidase was carried out. The recombinant enzymes proved to be active in the transformed Escherichia coli BL21, both in the degradation of the substrate and in the culture paired with phytopathogenic fungi. However, protein extraction revealed that the recombinant enzymes remained in the insoluble fraction, from which they were purified and then refolded. However, only glucanase showed enzymatic activity, making it necessary to modify the refolding buffer to recover the three-dimensional structure of chitinase and amidase. These preliminary results provide good prospects for the future application of a biopesticide composed of recombinant biocontrol enzymes. Keywords: plant growth-promoting bacterias (PGPBs); enzyme phytopathogenic fungus; dual culture; Recombinant protein prospecting;Os fatores econômicos, limitações de espaço físico e perdas da produção agrícola causadas por fitopatógenos representam grandes desafios para uma agricultura sustentável. As principais respostas atuais para esses desafios são o uso de fertilizantes e pesticidas químicos. Em adição ou substituição, esses desafios têm sido enfrentados com soluções mais sustentáveis, sobretudo com o uso de biofertilizantes e biopesticidas. Com a crescente demanda por bactérias promotoras do crescimento vegetal (PGPBs) e de biocontrole, novos grupos microbianos têm sido prospectados. Os indicativos promissores das bactérias de crescimento lento para esses fins basearam sua maior exploração no presente trabalho. Porém, pensando que o ciclo de vida prolongado pode dificultar o escalonamento, também foi utilizada a abordagem da expressão heteróloga de enzimas de biocontrole codificadas por bactérias de crescimento lento. A diversidade dos isolados de crescimento lento foi evidenciada através das análises filogenéticas, que revelaram que os 11 isolados estão distribuídos em sete gêneros distintos. Foi detectada uma grande variedade de genes relacionados aos traços de promoção do crescimento vegetal (PGPT) em todos os isolados, sendo os traços genéticos mais abundantes relacionados à detoxificação de metais pesados, neutralização de estresse osmótico, produção de vitaminas, motilidade quimiostática, sistemas de secreção e produção de sideróforos. A detecção in vitro dos PGPTs realizada para validação dos genes previstos in silico confirmou a capacidade das bactérias de crescimento lento em promover o crescimento vegetal. Os genes codificantes de enzimas de biocontrole também foram prospectados in silico e validados in vitro. A prospecção por clusters de genes biossintéticos (BGC) detectou 13 classes de BGCs distintas e frequência de 57 clusters, além de sete classificados como “outros”. Nos ensaios de cultura pareada entre as bactérias de crescimento lento e os fungos fitopatogênicos, muitos isolados bacterianos se mostraram antagonismo ao Fusarium equiseti CCF422, Fusarium oxysporum CCF184, Rhizoctonia solani 2930, and Sclerotinia sclerotiorum 15B, com inibição média acima de 20%. Foram detectados um total de 168 genes de defesa relacionados a 30 sistemas de defesa em todo o genoma dos 11 isolados de crescimento lento. Além disso, também foram detectados um total de 39 genes de resistência distribuídos no genoma de sete isolados e três isolados com genes de virulência. Além do tempo de crescimento prolongado, a presença de genes de virulência também faz com que o potencial de biocontrole dos isolados tenha que ser acessado de forma indireta, o que pode ser feito através da expressão heteróloga de proteínas. Foi realizada a expressão heteróloga das enzimas quitinase, exo-beta-1,3-glucanase e N- acetylmuramyl-L-alanine amidase. As enzimas recombinantes se mostraram ativas na Escherichia coli BL21 transformada tanto na degradação do substrato quanto na cultura pareada com fungos fitopatogênicos. Porém, a extração proteica revelou que as enzimas recombinantes ficaram na fração insolúvel, de onde foram purificadas e em seguida redobradas. Entretanto, apenas a glucanase apresentou atividade enzimática, sendo necessário modificar o tampão de redobramento para recuperar a estrutura tridimensional da quitinase e amidase. Estes resultados preliminares dão boas perspectivas para a futura aplicação de um biopesticida composto por enzimas recombinantes de biocontrole. Palavras-chave: bactérias promotoras do crescimento vegetal (PGPBs); prospecção enzimática; fungo fitopatogênico; Cultura dupla; proteína recombinanteCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - (CNPQ)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG
Competitividade internacional do café: uma análise comparativa entre Brasil e Colômbia (2003-2022)
Get PDFEste estudo analisa a competitividade internacional do café verde e torrado do Brasil e da Colômbia, entre 2003 e 2022, utilizando os índices de Vantagem Comparativa Revelada (IVCR), Vantagem Comparativa Simétrica (IVCS), Orientação Regional (IOR) e Contribuição ao Saldo Comercial (CS). Ambos os países possuem vantagens comparativas na exportação de café verde, com destaque para a Colômbia. No entanto, o Brasil enfrenta desafios no mercado de café torrado, com crescente desvantagem comparativa desde 2009. O IOR destaca os Estados Unidos como principal destino para o café verde brasileiro, enquanto as exportações de café torrado para a América Latina crescem. A entrada no mercado europeu de café torrado permanece difícil para ambos. O CS indica que as exportações de café verde contribuem positivamente para a balança comercial de ambos, mas o café torrado mostra uma dinâmica distinta, com o Brasil importando mais a partir de 2011 e a Colômbia mantendo superávit desde 2004. Os resultados apontam para a necessidade de estratégias diferenciadas no mercado de café torrado, especialmente na Europa.This study analyzes the international competitiveness of green and roasted coffee from Brazil and Colombia between 2003 and 2022, using the Revealed Comparative Advantage Index (RCA), Symmetric Comparative Advantage Index (SCA), Regional Orientation Index (RO), and Trade Balance Contribution Index (TBC). Both countries demonstrate comparative advantages in the export of green coffee, with Colombia standing out. However, Brazil faces challenges in the roasted coffee market, with a growing comparative disadvantage since 2009. The RO highlights the United States as the main destination for Brazilian green coffee, while roasted coffee exports to Latin America are growing. Entry into the European roasted coffee market remains challenging for both countries. The TBC indicates that green coffee exports contribute positively to the trade balance of both nations,but roasted coffee shows a different dynamic, with Brazil increasing imports since 2011 and Colombia maintaining a surplus since 2004. The results underscore the need for differentiated strategies in the roasted coffee market, particularly in Europe