Plant and Bacterial Cellulose: Production, Chemical Structure, Derivatives and Applications

Cellulose is one of the most abundant biopolymers in nature. It is used in the industry in various ways, in both its original and modified forms and the latter are called cellulose derivatives. These derivatives are used in several industrial such as the pharmaceutical, food, cosmetics and can be used in solid or semi-solid form. An important application that has been currently clarified is the use of some types of cellulose derivatives as adsorbents for both metal ions and other molecules. An example is the decontamination of wastewater, as with the industrial development, some water sources are compromised and decontamination by conventional means is often not enough, hence the need for new techniques. The main advantage of using natural polymers is that they are biodegradable, because it is extremely important that a product disappear after fulfilling its purpose. An example of a natural polymer is cellulose synthesized by bacteria, also known as bacterial cellulose (BC). It has been the subject of several studies in the last decade, mainly due to the fact that it is a highly pure polymer, which makes their physical and chemical properties very different from those of plant cellulose, and also because it is easy to produce, with yields varying from one bacterium to another. The aim of this paper was to gather general information about the structures, production mode, synthesis and industrial applications of bacterial, vegetable and cellulose derivatives. DOI: http://dx.doi.org/10.17807/orbital.v11i5.134

PRODUÇÃO E ANÁLISES DE COMBUSTIVEIS SÓLIDOS ALTERNATIVOS OBTIDOS A PARTIR DE RESIDUOS AGROINDUSTRIAIS

The use of charcoal and/or firewood is still accentuated. This is because it has high calorific power and easy combustion, ideal characteristics for use in industries. However due to the pollution that it presents its use becomes questionable, contributing to the increase of environmental and public health problems. Thus, it is necessary to obtain new heat sources with similar characteristics, since the disuse of charcoal / firewood is not feasible. From this, the objective of this work was to develop and analyze alternative solid fuels produced from residual biomass from agroindustry. Two solid fuels were then produced using agroindustrial residues (sugarcane bagasse and rice husk) added to the clay and manioc starch, in the mass ratio of 10-5-1 respectively. Comparative tests of indirect calorific value, density, humidity and thermal resistance were performed. Through the analyzes carried out, it was observed that the fuels have physical-chemical characteristics similar to that of charcoal and can thus be used as an energetic alternative. Keywords: Waste; Energy; Alternative.A utilización de carbón vegetal y / o leña todavía es acentuada. Esto ocurre porque el mismo presenta alto poder calorífico y fácil combustión, características ideales para el uso en industrias. Sin embargo debido a la contaminación que el mismo presenta su uso se vuelve cuestionable, contribuyendo al aumento de problemas ambientales y de salud pública. Así, surge la necesidad de obtener nuevas fuentes de calor con características similares, ya que el desuso de carbón vegetal / leña es inviable. A partir de eso el presente trabajo tuvemos como objetivo desarrollar y analizar combustibles sólidos alternativos producidos a partir de biomasa residual de la agroindustria. Se produjo entonces dos combustibles sólidos utilizando residuos agroindustriales (bagazo de caña de azúcar y cáscara de arroz) agregados a la arcilla y fécula de mandioca, en la proporción másica de 10-5-1 respectivamente. Se realizaron pruebas comparativas de poder calorífico indirecto, densidad, humedad y resistencia térmica. A través de los análisis realizados se observó que los combustibles poseen características físico-químicas semejantes a la del carbón vegetal pudiendo así ser empleados como una alternativa energética. Descriptores: Residuos; Energía; Alternativa.A utilização de carvão vegetal e/ou lenha ainda é acentuado. Isso ocorre porque o mesmo apresenta alto poder calorífico e fácil combustão, características ideias para a utilização em industrias. Entretanto devido a poluição que o mesmo apresenta seu uso torna-se questionável, contribuindo para o aumento de problemas ambientais e de saúde pública. Assim, surge à necessidade de se obter novas fontes de calor com características semelhantes, visto que o desuso de carvão vegetal/lenha é inviável. A partir disso o presente trabalho teve como objetivo desenvolver e analisar combustíveis sólidos alternativos produzidos a partir de biomassa residual da agroindústria. Produziu-se dois combustíveis sólidos utilizando resíduos agroindustriais (Bagaço de cana-de-açúcar e casca de arroz) agregados à argila e fécula de mandioca, na proporção mássica de 10-5-1 respectivamente. Foram realizados testes comparativos de poder calorífico indireto, densidade, umidade e resistência térmica. Através das análises realizadas observou-se que os combustíveis possuem características físico-químicas semelhantes à do carvão vegetal podendo assim serem empregados como uma alternativa energética. Palavras-chave: Resíduos; Energia; Alternativa

Plant and Bacterial Cellulose: Production, Chemical Structure, Derivatives and Applications

Cellulose is one of the most abundant biopolymers in nature. It is used in the industry in various ways, in both its original and modified forms and the latter are called cellulose derivatives. These derivatives are used in several industrial such as the pharmaceutical, food, cosmetics and can be used in solid or semi-solid form. An important application that has been currently clarified is the use of some types of cellulose derivatives as adsorbents for both metal ions and other molecules. An example is the decontamination of wastewater, as with the industrial development, some water sources are compromised and decontamination by conventional means is often not enough, hence the need for new techniques. The main advantage of using natural polymers is that they are biodegradable, because it is extremely important that a product disappear after fulfilling its purpose. An example of a natural polymer is cellulose synthesized by bacteria, also known as bacterial cellulose (BC). It has been the subject of several studies in the last decade, mainly due to the fact that it is a highly pure polymer, which makes their physical and chemical properties very different from those of plant cellulose, and also because it is easy to produce, with yields varying from one bacterium to another. The aim of this paper was to gather general information about the structures, production mode, synthesis and industrial applications of bacterial, vegetable and cellulose derivatives. DOI: http://dx.doi.org/10.17807/orbital.v11i5.134

Giant thrombus entrapped by a patent foramen ovale in a patient with polycystic kidney disease

Polycystic kidney disease (PKD) is the most common genetic cause of chronic kidney disease (CKD). The most common cause of death in patients with this condition is cardiovascular disease, mainly due to hypertension and its consequences. We report a case of a 42-year-old male patient with polycystic kidney disease who developed a giant thrombus entrapped by a patent foramen ovale after an acute myocardial infarction.Keywords: Acute myocardial infarction; patent foramen ovale; thrombus-in-transi

Chemical Composition and In Vitro Antiprotozoal Properties of Cephaelis ipepacuanha / Composição Química e Propriedades Antiprotozoárias In Vitro da Cephaelis ipepacuanha

Background: Cephaelis ipecacuanha is a medicinal plant used in folk medicine for the treatment of amebiasis. However, the pharmacological properties of this species remain poorly understood.Objective: Characterize chemical composition and in vitro antiprotozoal activity of Cephaelis ipecacuanha. Method: The aqueous extract was lyophilized using the Chisrt Alpha apparatus and transferred to 96-well plates at concentrations ranging from 62.5 to 1000 ?g / mL. The antiprotozoal activities against Trypanosoma cruzi, Leishmania brasiliensis, and L. infantum were evaluated after 72h incubation. Fibroblasts incubated at the same conditions for 24h were used as a cytotoxicity control. The readings were performed by spectrophotometry after staining with resazurin. The chemical composition of the extract was analyzed by High-Performance Liquid Chromatography (HPLC-DAD).Results: The results demonstrated that C. ipecacuanha had moderate antiprotozoal activity against T. cruzi. However, its cytotoxicity against the fibroblasts was significantly higher.Conclusion: This finding suggests that the use of this plant by the population, besides not having significant benefits, can cause associated health risks

Pollen analysis of honey samples produced in the counties of Santa Helena and Terra Roxa, western Region of Paraná, Southern Brazil

A melissopalinologia foi utilizada para determinar a origem botânica do mel, importante para sua rastreabilidade. Quarenta amostras de mel dos municípios de Santa Helena (20) e Terra Roxa (20), região oeste do Paraná, foram analisadas de acordo com os tipos de pólen e comparações com os catálogos de pólen e literatura especializada. Em relação à qualidade analítica, foram identificados 300 grãos de pólen por amostra. Nas amostras de Santa Helena, foram encontrados 71 tipos de pólen de 24 famílias, classificados como mel monofloral de Hovenia dulcis (8) e o restante como multifloral (12). Nas amostras da Terra Roxa, 64 tipos de pólen pertencentes a 29 famílias foram classificadas como Glycine max L. Merrill (7), Mimosa scabrella Benth (2),Mimosa caesalpiniifolia Benth (1), Mimosa verrucosa Benth (1), Mikania sp. (1) e Senecio sp. (1) e como multifloral (7). Os dois locais têm um alto índice de similaridade, no entanto, a predominância de alguns tipos de pólen indica a especificidade botânica da localidade. Para Santa Helena, maior significância foi observada para o pólen de H. dulcis , Eucalyptus sp. , Parapiptadenia rigida , e leucena ; em Terra Roxa, os tipos de pólen G. max , M. scabrella e Eucalyptussp. teve mais incidentes. Apesar do índice de similaridade, os indicadores mostram diferenças entre as áreas produtoras. As amostras de mel de Santa Helena apresentaram maior diversidade de pólen em relação às amostras de Terra Roxa, refletindo a cobertura vegetativa predominante de matas ciliares e culturas agrícolas, respectivamente, em cada município

AVALIAÇÃO DO POTENCIAL ANTIEPIMASTIGOTA E CITOTOXIDADE DO CITRONELOL

A doença de Chagas é um dos principais problemas de saúde encontrado frequentemente nas Américas e principalmente na América Latina. O processo de desenvolvimento de novos fármacos não tem conseguido acompanhar a rápida evolução dos microrganismos e a ciência tem reunido esforços para buscar novas substâncias que possam desarticular as defesas desenvolvidas em função da exposição a drogas. Os derivados do nifurtimox e benzonidazol são os fármacos utilizados no tratamento da doença de Chagas, com isso há um interesse pela utilização de produtos naturais em favor do bem estar da humanidade dada em tempos remotos. O citronelolé um composto presente nos óleos essenciais das espécies de plantas diferentes aromáticos, é um monoterpeno acíclico natural considerado como excelente aromatizante de ambientes, que além de ser um poderoso repelente de insetos, também apresenta atividade antimicrobiana, além de apresentar atividade neuroprotetora. O objetivo desse trabalho foi avaliar a atividade do componente de óleo essencial, o citronelol, sobre a forma epimastigota do Trypanossomacruzi e a citotoxidade deste em células de mamífero. A linhagem de celulas utilizadas no teste de citotoxicidade foi a de fibroblastos de mamiferos NCTC clone 929, e para estudos in vitro de      T. cruzi, foram usados cepas de parasito CL-B5 (clone CL-B5). A medição de viabilidade celular foi feita por ensaio colorimétrico quantitativo utilizando o indicador de oxidação-redução resazurina. O nifurtimox foi utilizado como droga de referência. Os resultados obtidos através dos testes antiparasitários contra as formas epimastigotas de T. cruzi, mostraram que o composto citronelol, apresentou uma moderada atividade tripanocida frente às formas epimastigotas, contudo também demonstrou uma elevada citotoxidade

Theoretical calculations for electronic elucidation of rotational barriers: theory and applications

Cálculos teóricos de estrutura eletrônica são ferramentas da química teórica. Sua importância se estende desde a análises de rotação, hiperconjugação, efeitos estéricos a cálculos de localização de orbitais, nível de energia e interação entre orbitais ligantes e antiligantes. As teorias como Natural Bond Orbital (NBO), Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM), e Energetic Decomposition Analysis (EDA), são exemplos de ferramentas teóricas que descrevem a estrutura eletrônica de moléculas e sólidos. Neste contexto o objetivo do artigo foi descrever as abordagens teóricas do NBO, EDA e QTAIM de forma breve com suas aplicações no sistema químico hidrazina e em trabalhos teóricos encontrados na literatura que reforçam a elucidação dos efeitos estereoeletrônicos.Theoretical calculations of electronic structure are tools of theoretical chemistry. Its importance extends from rotation analyses, hyperconjugation, steric effects on orbital location calculations, energy level and interaction between ligand and antiligantian orbitals. Theories like Natural Bond Orbital (NBO), Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM), e Energetic Decomposition Analysis (EDA), are examples of theoretical tools that describe the electronic structure of molecules and solids. In this context, the aim of the article was to describe the theoretical approaches of NBO, EDA and QTAIM, briefly with its applications in the chemical system hydrazine and in theoretical works found in the literature that reinforce the elucidation off stereoelectronic effects

Eficiência operacional da serra de fita no desdobro de eucalipto

O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência operacional da máquina principal (serra de fita) no desdobro de toras de Eucalyptus spp.. As toras foram divididas em quatro classes diamétricas (classe 1: 21,0 a 30,9 cm; classe 2: 31,0 a 40,9 cm; classe 3: 41,0 a 50,9 cm; classe 4: > 51,0 cm) cada classe com três comprimentos de tora (3,60 m; 4,10 m; 5,20 m). As duas classes diamétricas inferiores (1 e 2) foram submetidas ao modelo de desdobro tangencial alternado e as toras das duas classes diamétricas superiores (3 e 4) foram submetidas ao modelo de desdobro radial. Em cada classe diamétrica as toras foram avaliadas quanto à conicidade, à influência do comprimento e ao diâmetro da tora na eficiência operacional. Para cada modelo de desdobro foram geradas equações para estimar a eficiência operacional. O acréscimo em comprimento e diâmetro das toras para cada modelo de desdobro proporcionou aumento da eficiência operacional média. As estratificações dimensionais e as baixas conicidades das toras associadas ao modelo de desdobro apresentam resultados de eficiência operacional média na máquina principal entre 17,70 e 34,57 m3.operário-1.turno-1. A variável volume das toras apresenta correlação positiva e direta com eficiência operacional