Abstract: O chá é uma das bebidas mais consumidas no mundo. Os chás provenientes da planta Camellia sinensis possuem altos teores de antioxidantes, o que significa que podem ter diversos efeitos benéficos na preservação da saúde. Durante séculos, a humanidade procura formas de conservar melhor e por mais tempo os alimentos que consomem. O processo de irradiação de alimentos é uma técnica amplamente utilizada em todo o mundo e é indicada por diversos órgãos de saúde e sanitários de diversos países. A radiação interage com o material causando dois tipos de efeitos, o efeito direto e o efeito indireto. No efeito direto a radiação interage com a molécula de DNA, causando a quebra dessa molécula, inativando a célula. No efeito indireto, que representa 70% da interação, a radiação quebra a molécula de água presente no meio, em um processo chamado de radiólise, criando uma série de radicais livres que vão interagir com os componentes celulares, levando a morte da célula. Portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da radiação gama em dois tipos de chás da planta Camellia sinensis irradiados com diferentes valores de atividade de água. As amostras de chá verde e chá preto tiveram suas Aw ajustadas a três valores (Aw alta, Aw média e Aw baixa). As amostras foram irradiadas em fonte de 60Co nas doses de 0; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10,0 kGy. As análises utilizadas foram: microbiologia por semeadura de superfície, quantificação de fenólicos totais, análise da atividade antioxidante por ORAC e identificação e quantificação dos principais antioxidantes presente nessas bebidas. Foi possível constatar que quanto maior a quantidade de água livre presente no meio, menor foi a dose para realizar o controle microbiológico. O chá verde mostrou ser um pouco mais suscetível a irradiação com alta Aw do que o chá preto, pois houve variação da quantidade de fenólicos e flavonóides, diminuindo a quantidade desses compostos em algumas doses, mas também houve aumento da quantidade em outras doses. Entretanto em ambos os chás, essas mudanças podem ser consideradas insignificantes, uma vez que não houve diferença da atividade antioxidante em doses de até 10 kGy. A dose de 5,0 kGy foi a dose mínima que garantiu o controle microbiológico e não causou alterações nos parâmetros analisados.

Palavras-Chave: beverages; antioxidants; ionizing radiations; cobalt 60; radiation effects; radiolysis; biodegradation; quality control

FANARO, GUSTAVO B. Efeito da radiação ionizante em chás da planta Camellia sinensis irradiados com diferentes atividades de água. Orientador: Anna Lucia Casanas Haasis Villavicencio. 2013. 108 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-08072013-100338. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10512. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O presente trabalho teve a finalidade de estudar a utilização da radiação ionizante para revestimento de nanopartículas de prata em Cateteres Venosos Centrais de Poliuretano, proporcionando redução de infecções associadas à contaminação de cateteres introduzidos na corrente sanguínea. A espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) possibilitou a identificação de grupos funcionais na estrutura das macromoléculas, como o poli(eteruretano). Um estudo do comportamento térmico dos cateteres de poliuretano, antes e após a radiação ionizante, foi realizado com a finalidade de caracterização do material polimérico desses cateteres. A DSC e a TG, foram empregadas na observação das alterações das propriedades do material antes e depois da degradação. A curva DSC permitiu a caracterização das propriedades térmicas, como Tm e Tg dos copolímeros, assim como, evidenciar os principais eventos térmicos. As nanopartículas de prata possuem propriedades físicas, químicas e biológicas quando comparadas ao metal em escala macroscópica, e têm sido utilizadas na área médica, em razão de sua atividade antimicrobiana excelente. As nanopartículas de dióxido de titânio, obtidas pelo método sol-gel, foram utilizadas como revestimento dos cateteres para posterior impregnação de nanopartículas de prata por radiação ionizante na dose de 25 kGy. A espectrometria Raman foi utilizada na identificação do polimorfo de óxido de titânio, rutilo. Em ensaios com (ICP OES) foram avaliadas as quantidades de titânio e prata nos cateteres revestidos com óxido de titânio e de prata. A avaliação comparativa realizada entre os cateteres antes e após a irradiação, por FTIR, Raman e DSC, possibilitou a utilização da radiação ionizante como agente de esterilização e impregnação de nanopartículas de prata.

Palavras-Chave: radiotherapy; medical supplies; polyurethanes; coatings; nanostructures; titanium additions; silver isotopes; radiosterilization; ionizing radiations; fourier analysis; infrared spectra; calorimetry; thermal gravimetric analysis

HEILMAN, SONIA. Efeito da radiação ionizante nos revestimentos de cateteres de poliuretano com nanopartículas de prata. Orientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. 2015. 77 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-20012016-140130. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25674. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O Brasil é um grande produtor de frutas, mas com seu clima tropical (elevada umidade e temperatura) acaba proporcionando condições desfavoráveis à conservação de alimentos e principalmente das frutas. A radiação ionizante tem potencial para resolver problemas que afetam o suprimento de alimento em muitos países. Utilizando a dose certa, esta tecnologia tem a capacidade de estender o tempo de prateleira, segurança fitossanitária e controlar a maturação em frutas frescas. Existem no mundo variedades de uva onde a maioria delas pertence à espécie Vitis vinifera. Desta fruta é possível a obtenção de passas como forma de manter as características do produto natural e dificultar a proliferação de microrganismos que possam promover sua deterioração. As maiores fontes de compostos fenólicos são encontradas nas uvas quando comparado a outras frutas e vegetais e, um destes compostos é o resveratrol que se destaca no tratamento de diversas enfermidades, tais como: cardiovasculares, cancerígenas e doenças neurológicas. As amostras de uva foram irradiadas no Multipropósito de 60Co, instalado no Centro de Tecnologia das Radiações (CTR-IPENCNEN/ SP) nas doses de: controle; 0,5; 1; 1,5 e 2 kGy para as analises de cor, textura, sensorial, microbiológico e vida de prateleira. Para as análises de fenólicos totais e resveratrol utilizou-se as doses: controle; 1,5 e 3 kGy. Não ocorreu crescimento bacteriano em nenhuma das amostras. As doses de: 0,5 e 1,5 kGy da variedade de uva Benitaka tiveram boa aceitação no teste sensorial e vida de prateleira, sendo que, as uvas passas não apresentaram variações nestas analises. Foi verificado a presença de resveratrol em todas as amostras tratadas com a radiação ionizante.

Palavras-Chave: grapefruits; ionizing radiations; food processing; radurization; phenol; radiation effects

SANTILLO, AMANDA G. Efeitos da radiação ionizante na propriedades nutricionais das uvas de variedade benitaka e uvas passas escuras. Orientador: Anna Lucia C.H. Villavicencio. 2011. 96 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-01062011-155233. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9962. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os tecidos ósseos alógenos são utilizados nas cirurgias de reconstrução ortopédicas e odontológicas. O número crescente de transplantes de ossos na última década beneficia diversos pacientes. Os profissionais dos Bancos de Tecidos utilizam protocolos que reduzem os riscos de transmissão de doenças infectocontagiosas, entretanto, não eliminam esta possibilidade. Portanto, é importante que tecidos sejam esterilizados por um método eficaz, sendo usualmente aplicada a radiação ionizante. Porém, a radiação ionizante pode acarretar alterações estruturais e biológicas nos ossos em relação à dose. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da aplicação da radiação gama e de feixe de elétrons, nas doses de 15 kGy, 25 kGy e 50 kGy nos tecidos ósseos desmineralizados preservados liofilizados ou congelados e avaliar as possíveis alterações no colágeno, na concentração de proteínas totais, BMP-2 e BMP-7. Para tanto foram utilizadas as técnicas de espectroscopia Raman, Bradford e ELISA. Foram utilizadas 5 diáfises de femur humano e parte das amostras foram desmineralizadas. As proteínas ósseas foram extraídas e quantificadas. Com os resultados da espectroscopia Raman, observamos que a eficiência da desmineralização foi de 85 a 90% porém com alterações na estrutura do colágeno. Alterações também foram observadas nos ossos congelados e irradiados nas doses de 25 kGy e 50 kGy. Nos resultados da quantificação de proteínas totais e específicas, ocorreram diminuições gradativas das concentrações médias das proteínas em relação à dose de radiação nos grupos estudados. Nas doses de radiação usualmente aplicadas aos tecidos ósseos, 15 kGy ou 25 kGy, as reduções nas concentrações das BMP-2 e BMP-7, foram menores que 20%. As reduções na dose de 50 kGy foram entre 27% a 53%, sendo influenciadas pelo tipo de radiação e pelo tipo de preservação dos ossos.

Palavras-Chave: bone tissues; human populations; demineralization; lyophilization; ionizing radiations; grafts; radiosterilization; radiopreservation; storage; transplants; raman spectroscopy; enzyme immunoassay

ANTEBI, URI. Efeitos da radiação ionizante nas proteínas presentes em ossos humanos desmineralizados, liofilizados ou congelados. Orientador: Monica Beatriz Mathor. 2015. 97 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2015.tde-06102015-102027. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25194. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O câncer é um problema de saúde pública mundial. O Instituto Nacional do Câncer (INCA) estimou que no Brasil, no ano de 2015, 576 mil novos casos surgiram, representando a segunda maior causa de mortes por esta doença. Entre os tratamentos oferecidos para o câncer, podemos destacar a radioterapia, que utiliza fontes ionizantes para erradicar ou impedir a proliferação das células tumorais. Entretanto, o uso da radiação ionizante (R.I), pode acarretar danos às células não tumorais circunvizinhas ao tumor. Assim, tratamentos coadjuvantes que possam diminuir os efeitos deletérios da radiação são extremamente importantes. Neste contexto, o laser de baixa potência (LBP) surge como alternativa para modular a resposta das células frente à radiação ionizante. Sendo esse nosso objetivo, células de fibroblastos de gengiva humana (FMM1) e câncer de mama (MDA-MB-231) foram expostas as doses de 2,5 e 10 Gy e após 24 h receberam LBP (λ= 660 nm, 40 mW e 0,04 cm²) com as densidades de energia de 30, 60, 90, 120 e 150 J/cm². A viabilidade celular foi quantificada através do teste de exclusão com azul de tripan durante quatro dias. A influência do LBP nas fases do ciclo celular e a expressão do Antígeno Nuclear de Proliferação celular (PCNA) foram realizadas por citometria de fluxo. A expressão de β-Galactosidase foi considerada para quantificar a senescência celular. Considerando os parâmetros utilizados, observou-se aumento na viabilidade celular, da expressão de PCNA, maior população nas fases S e G2/m do ciclo celular, e a diminuição de células senescentes para as células não tumorais, enquanto que para as tumorais, nenhuma resposta foi observada na viabilidade celular, maior população nas fases S e G2/m do ciclo celular e na quantidade de células senescentes enquanto que a expressão de PCNA diminuiu. Diante disso, concluímos que o LBP exerceu efeitos em ambas as linhagens celulares.

Palavras-Chave: radiotherapy; laser radiation; laser materials; laser power transmission; gamma radiation; ionizing radiations; neoplasms; tumor cells

SILVA, CAMILA R. Efeitos do laser de baixa potência em células de linhagem tumoral e fibroblastos submetidos à radiação ionizante. Orientador: Martha Simões Ribeiro. 2015. 101 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-22012016-110345. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25665. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A represa Billings é o maior manancial superficial do Estado de São Paulo cuja importância está ligada ao abastecimento público, à geração de energia, à pesca, à recreação e ao lazer para a cidade de São Paulo e os municípios da sua região metropolitana. Nos últimos anos essa região vem sofrendo grande impacto ambiental. Apesar de ser uma APA (Área de Proteção Ambiental), há no entorno da represa, vários tipos de assentamentos cujas famílias utilizam para o seu consumo a água proveniente de poços situados, muitas vezes, a poucos metros da represa, já que inexiste o acesso à rede de saneamento básico (tratamento de água e esgoto em rede pública). De acordo com relatórios de entidades governamentais, observa-se que a espécie química alumínio está presente nas águas da represa em valores acima do permitido, o que gera preocupações relacionadas à contaminação do meio ambiente e à saúde da população; por outro lado, há poucas informações sobre a qualidade das águas subterrâneas da região. Considerando-se essa deficiência de informações, este trabalho teve como objetivo investigar a possível contaminação de poços, partindo da aplicação de um programa criado o PAMQUÁ ® - que auxiliou e direcionou à tomada de decisão a um determinado contaminante de risco à saúde humana encontrado na água e como o uso da radiação ionizante pôde ser aplicada no beneficiamento de diagnóstico químico e em solução para tratamento específico. Dessa forma, pôde-se ter o respaldo de que a espécie química alumínio é o principal contaminante daquelas águas superficiais. Como os íons alumínio são susceptíveis à complexação por substâncias orgânicas, o processo de irradiação ionizante como etapa de pré-tratamento para a determinação analítica foi um processo inovador e que foi aplicado em dois tipos de amostra: 1) amostras de água padronizadas contendo ácido húmico, que é o tipo de matéria orgânica que ocorre com frequência em águas subterrâneas e 2) amostras de água coletadas dos poços da região estudada. O processo de irradiação permitiu a redução do teor de matéria orgânica e a mineralização dessas amostras, contribuindo com dados inéditos sobre o teor de alumínio. Finalmente, foi desenvolvido um novo material - uma membrana polimérica seletiva modificada por radiação que propõe a remediação do alumínio na água.

Palavras-Chave: ground water; water wells; water treatment; water resources; drinking water; aluminium; ionizing radiations; ultraviolet spectra; spectrophotometry; emission spectroscopy; plasma; membranes; polymerization; quantitative chemical analysis; gravimetric analysis; humic acids; public health; environmental protection; brazil

YAMAGUISHI, RENATA B. Especiação de alumínio em águas subterrâneas na região do manancial Billings: aplicação da radiação ionizante na digestão amostral para fins analíticos e na proposta de remediação. Orientador: José Eduardo Manzoli. 2013. 174 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-10122013-113125. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10568. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A produção brasileira de etanol na safra 2018/19 foi de aproximadamente 30,4 bilhões de litros. Na produção de etanol, realiza-se a extração do caldo de cana-de-açúcar, do qual se prepara o mosto que não é esterilizado. Os contaminantes presentes afetam negativamente a eficiência e produtividade, por isso, ao utilizar o mosto esterilizado é possível diminuir perdas do processo. Dentre os vários métodos que podem ser utilizados para a esterilização do mosto, destaca-se o feixe elétrons, porque permite tratar grande volume de mosto em pouco tempo, por esses motivos, os objetivos do trabalho foram: a) verificar os efeitos do tratamento com feixe de elétrons sobre mosto derivado da cana-de-açúcar; b) avaliar o potencial de esterilização e os efeitos físico-químico sobre açucares; c) avaliar o rendimento e a produtividade da fermentação alcoólica. Na primeira etapa do experimento, o mostro foi contaminado (107 UFC.mL-1), posteriormente foi submetido à diferentes tratamentos radioativos de 0, 10, 20, 40 e 80 kGy (respectivamente T0, T1, T2, T3 e T4). Após os tratamentos foram feitas as análises por contagem total de microrganismo e bactérias totais e caracterizado pelos teores de carboidratos, glicerol, 5-HMF, furfural, fenólicos totais e flavonoides totais. Na segunda etapa foram utilizados os mostos sujeitos aos seguintes tratamentos da primeira etapa T0, T1, T2 e T3. A fermentação alcoólica utilizou a levedura da espécie Saccharomyces cerevisiae, que foi monitorada através da análise do desprendimento de CO2. Também foram avaliados teores de carboidratos, glicerol, alcoólico, rendimento, produção, viabilidade celular e contaminação bacteriana e total. Após a primeira etapa foram observadores que os tratamentos apresentaram um redução das atividades dos microrganismos. Na análise de fenólicos totais houve um aumento, provavelmente pela degradação dos fenólicos complexos em mais simples, e, para as demais análises todos os tratamentos demonstraram resultados semelhantes entre si. Na etapa da fermentação, os resultados das análises demonstraram que ART foram consumidos 99,5%. O teor de manitol apresentou um aumento, justificado por ser um indicador de contaminação. O rendimento mostrou aumento de até 5% em relação T0 e T3 ou T4 e 4% entre T0 e T1. As análises de teor glicerol, e viabilidade celular não apresentaram diferença significativa entre os tratamentos. Conclui-se que, é possível utilizar a aplicação dos feixes de elétrons para esterilizar o mosto, visando a produção de etanol, na dose de 80 kGy, ocorreu a esterilização do mosto e não há necessidade de se utilizar agentes antimicrobianos para o controle de contaminantes na fermentação alcoólica. O tratamento do mosto com feixe de elétrons não promoveu a inversão de açúcar. Foi observado um aumento do rendimento fermentativo para os mostos tratados com feixe de elétrons.

Palavras-Chave: food processing; irradiation; sterilization; wine; stillage; sugar industry; ethanol plants; biomass conversion plants; cobalt 60; electron beams; ionizing radiations

SILVA, ERIC A. da. Esterilização de mosto para a produção de etanol. Orientador: Valter Arthur. 2019. 65 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-11092019-153848. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30186. Acesso em: $DATA.

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