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Universidade Federal de Sao Carlos This thesis aimed the fractionation of metalloproteins in beef samples. To this purpose initially it was proposed a method for extraction of proteins using the sample extractor in buffered alkaline medium and surfactant solutions. After optimization were observed approximately 85% extraction efficiency and r.s.d. < 5%, showing the efficiency, reproducibility, simplicity and velocity of the method. After that, the experimental conditions for the fractionation of metalloproteins were evaluated. High performance liquid chromatography (HPLC) and polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) were used for physical-chemical separation and mass spectrometry and optical emission inductively coupled argon plasma (ICP OES and ICP-MS, respectively) as detection methods. The analytes Ca, Cu, Fe, Mg and Zn were evaluated; however, Mg was not detected in any condition of the study. To obtain a condition of appointment of detection for the other four elements, it was chosen to use less energy plasma conditions in ICP-MS (cool plasma), in order to avoid isobaric interference emanating from the plasma when the determination of the elements Ca and Fe. Finally, samples of meat with different maturation stages were analyzed by PAGE and HPLC-ICP-MS. Approximately 17 protein bands could be observed by PAGE and the band of 43 kDa was the more intense. Some peaks were detected for each element by HPLC size exclusion. All items showed at least a fraction above the dead volume of the column, Fe and Zn, and this fraction, also showed a fraction of 17 and 27 kDa respectively. Esta tese teve como principal objetivo o fracionamento de metaloproteínas em amostras de carne bovina. Para isso, inicialmente foi proposto um método para extração de proteínas nas amostras de interesse utilizando extrator em meio alcalino tamponado e o emprego de surfactantes. Após otimização foram observados aproximadamente 85 % de eficiência de extração e d.p.r. < 5%, demonstrando ser eficiente e reprodutível, além de ser um método simples e rápido. A seguir foram avaliadas as condições experimentais de análise para o fracionamento das metaloproteínas. Foram empregadas cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e a eletroforese em gel de poliacrilamida (PAGE) como técnicas físico-químicas de separação e espectrometria de massa e de emissão óptica com plasma de argônio indutivamente acoplado (ICP-MS e ICP OES, respectivamente) como métodos de detecção. Os analitos monitorados foram Ca, Cu, Fe, Mg e Zn, contudo, o Mg não foi detectado em nenhuma das condição estudadas. Para a obtenção de uma condição de compromisso de detecção para os outros 4 elementos, optou-se por utilizar condições de plasma menos energéticas em ICP-MS ( cool plasma), como forma de se evitar interferências isobáricas provindas do plasma quando da determinação dos elementos Ca e Fe. Por fim, amostras de carne com diferentes períodos de maturação foram avaliadas por PAGE e HPLC-ICP-MS. Aproximadamente 17 bandas protéicas puderam ser observadas por PAGE, sendo a banda de 43 kDa a mais intensa. Alguns picos foram detectados para cada elemento por cromatografia líquida por exclusão de tamanho. Todos os elementos apresentaram pelo menos uma fração acima do volume morto da coluna. O Fe e o Zn, além dessa fração, apresentaram também uma fração de 17 e 27 kDa, respectivamente.

Universidade Federal de Sao Carlos Alternative methods were developed for some determinations performed in routine by animal nutrition laboratories, in order to increase laboratory efficiency and reduce costs maintaining analytical quality. In the first step, a multicomutation point to point potentiometric titration system to total acid in silage extracts with the use of a PVC (tridodecilamine) membrane electrode is described. The multicommutation developed system employed three solenoid valves for solution management and a peristaltic pump for the fluid propulsion. The time and sequence of switching valves, the velocity of peristaltic pump and the data acquisition were performed through a developed program in the Labview® platform using a computer with an electronic interface. Silage samples of Brachiaria grass, sugar cane and corn were analyzed by the proposed system in order to method validation. The results indicated agreement in order of 95% of confidence when were compared with the ones obtained by gas chromatography (acetic, propyonic and butyric acids), and liquid (lactic acid), and by bath titration. In a second step, an alternative method for determination of neutral detergent fiber in forage samples was proposed, with the use of the nylon bag technology to samples storage, and a semi-pressure system heating by microwave radiation. This analyze consists of a cellular inner components solubilization in neutral detergent solution, remaining the neutral detergent fiber, basically formed by cellulose, hemicelluloses, lignin, lignin protein and silica, gravimetrically determined after oven drying. The method was validated from samples analysis supplied by the Ensaio de Proficiência de Laboratórios de Nutrição Animal , coordinate by Embrapa Cattle-Southeast. High correlation was obtained among the results obtained with the proposed method and furnace by the program, therefore its employment could be recommended. Foram propostos métodos alternativos para algumas determinações rotineiramente realizadas em laboratórios de nutrição animal, com o objetivo de aumentar a eficiência laboratorial e reduzir os custos, mantendo porém a qualidade analítica. A primeira parte descreve a implementação da técnica de titulação potenciométrica ponto a ponto em um sistema de multicomutação utilizando eletrodo de membrana de PVC (tridodecilamina) para a determinação da acidez total em extratos de silagem. O sistema de multicomutação desenvolvido empregou três válvulas solenóides de três vias para controle das soluções e uma bomba peristáltica para propulsão dos fluidos. O tempo e a seqüência de acionamento das válvulas, a velocidade da bomba peristáltica e a aquisição dos dados foram controlados por um programa dedicado, desenvolvido em plataforma Labview®, utilizando um microcomputador equipado com uma interface eletrônica. Para efeito de validação do método, foram analisadas pelo sistema proposto amostras de silagem de capim Brachiaria, de cana-de-açúcar e de milho. Os resultados indicaram concordância ao nível de 95% de confiança quando comparados aos obtidos por cromatografia gasosa (ácidos acético, propiônico e butírico) e líquida (ácido lático) e por titulação em batelada. Em uma segunda etapa, foi proposto procedimento para a determinação de fibra em detergente neutro em amostras de forragens com o emprego da tecnologia nylon bag para o armazenamento das amostras e de aquecimento por radiação microondas em um sistema semipressurizado. A análise consiste na solubilização dos componentes do conteúdo celular solúveis em solução de detergente neutro, restando a fibra em detergente neutro, basicamente constituída de celulose, hemicelulose, lignina, proteína lignificada e sílica, determinados por gravimetria após secagem em estufa. O método foi validado a partir de análises de amostras fornecidas pelo Ensaio de Proficiência para Laboratórios de Nutrição Animal , coordenado pela Embrapa Pecuária Sudeste, sendo obtida alta correlação entre os resultados, viabilizando a recomendação do emprego do método.

Este trabalho apresenta o estudo acerca da determinação analítica de micronutrientes minerais (Fe, Zn e Mn) e macronutrientes minerais (K, Mg e Ca) por espectrometria atômica por chama. Foram determinadas as concentrações dos elementos em diferentes partes (folhas e ramos) de amostras comerciais de erva-mate Ilex Paraguariensis, a fim de se estudar a absorção e metabolização dos minerais na matriz vegetal. Além disso, foi avaliada a relação desses elementos com o sistema de cultivo convencional e o orgânico, com o intuito de verificar a influência na concentração de micro e macronutrientes minerais em amostras de ervas-mate provenientes desses sistemas de manejo do solo. A determinação dos minerais totais se deu por meio de decomposição ácida em bloco digestor para amostras orgânicas e convencionais. Para a determinação dos minerais extraíveis nas amostras orgânicas e convencionais, foram aplicados os procedimentos de extração aquosa por decocção e infusão. Os resultados encontrados foram expressos através da Análise de Componentes Principais (PCA), nas quais mostraram que o perfil de absorção não é o mesmo que o de metabolização, uma vez que embora se tenha determinado uma diferença nos teores totais entre os dois sistemas de manejo, o elemento K caracterizou em todas as análises os produtos convencionais, enquanto que o Fe e Mn caracterizaram as amostras orgânicas, em todas as frações solúveis. Entretanto, os produtos convencionais demonstraram maiores concentrações da maioria dos minerais disponíveis para o consumo, provavelmente devido a diferenças na metabolização dos elementos minerais decorrentes da influência do sistema de cultivo. This work presents the study on the analytical determination of mineral micronutrients (Fe, Zn and Mn) and mineral macronutrients (K, Mg and Ca) by flame atomic spectrometry. The concentrations of the elements in different parts (leaves and branches) of commercial Ilex Paraguariensis yerba mate samples were determined in order to study the absorption and metabolization of minerals in the plant matrix. In addition, it was evaluated the relationship of these elements with the conventional and organic cultivation system, in order to verify the influence on the concentration of micro and macronutrients minerals in samples of mate grass from these systems of soil management. The determination of the total minerals occurred by means of acidic digestion block decomposition for organic and conventional samples. For the determination of the extractable minerals in the organic and conventional samples, the procedures of aqueous extraction by decoction and infusion were applied. The results were expressed through Principal Component Analysis (PCA), in which they showed that the absorption profile is not the same as that of metabolization, since although a difference in total contents between the two management systems was determined, the element K characterized in all the analyzes the conventional products, whereas the Fe and Mn characterized the organic samples, in all the soluble fractions. However, conventional products showed higher concentrations of most minerals available for consumption, probably due to differences in the metabolism of the mineral elements due to the influence of the cultivation system.

Este trabalho propõe o desenvolvimento de um método para a determinação de nitrogênio inorgânico através da análise direta de infusões de carqueja, Camellia sinensis (chás preto, branco e verde), capim-cidreira, funcho, camomila, melissa, hortelã eIlex paraguariensis de origem orgânica e convencional por espectrometria de absorção molecular de alta resolução com fonte contínua. Durante o desenvolvimento do método foram avaliadas quatro diferentes estratégias para eliminação do efeito da matriz produzida pela matéria orgânica residual resultado da queima incompleta na temperatura 200°C da pirólise, foram avaliadas separadamente o tempo de pirólise, adsorção da matéria orgânica, precipitação da matéria orgânica e oxidação do carbono orgânico.Todavia sendo a alternativa do tempo de pirólise com melhores resultados foi elencada para ser trabalhada junto das demais estratégias avaliando o efeito sinérgico desta com as demais na determinação do N-NO.Além do mais foi determinado que diferentes compostos orgânicos podem ser potenciais interferentes na determinação de N-NO, provocando a indisponibilização do modificador químico. Tendo observado a forte interferência de diferentes compostos orgânicos e inorgânicos para determinação do N-NO nas amostras se escolheu como método de calibração adição de padrão. Desta forma foram determinados os limites de detecção e quantificação em 0.29 e 0.96 mg L-1 respectivamente, a faixa linear entre 0,96 e 120 mg L-1, a exatidão através de ensaios de adição recuperação ficou na faixa de 81 a 107% e a precisão determinada através do cálculo do desvio padrão relativo em 8.4%. A determinação de N-NO nas amostras permitiu observar a relação entre a concentração de N-NO e o cultivo das ervas, visto que as amostras orgânicas em sua grande parte apresentam suas concentrações abaixo do limite de detecção de 0,29 mg L-1. Após a quantificação de N-NO nas amostras foi observada a relação entre a concentração de nitrogênio inorgânico e o cultivo das ervas. Visto que as todas as apresentam sua concentração abaixo do limite de detecção de 0,29 mg L-1. Outra característica observada é que nem uma das amostras apresenta valores de ingestão diária que ofereça risco de consumo ao ser humano já que o volume necessário para que ela ofereça algum risco em alguns é superior a 7 L de infusão por quilograma de massa corporal. This work proposes the development of a method for the determinationof inorganic nitrogen through the direct analysis of infusions organic and conventional herbalby HR-CS GF AAS. During the development of the method were evaluated differentfour strategies to eliminate the matrix effect originated from residual organic matter,of incomplete burning due to low pyrolysis temperature (200 °C), being evaluated time of pyrolysis, adsorption, precipitation and oxidation of the organic matter. However, none of the four strategies presented good results to the point of being possible the inorganic nitrogen determination by external calibration, being necessary the use of addition of standard as a calibration method for the correct quantification of inorganic nitrogen. Moreover, it was detected that different inorganic compounds may be potential interferers in the determination of inorganic nitrogen, because they act without the chemical modifier that is directly related to the sensitivity of the method. After the quantification of inorganic nitrogen in the samples, the relationship between the inorganic nitrogen concentration and the herb culture was observed. Since the organic samples for the most part show their concentration below the limit of detection of 0.23 mg L-1. After the quantification of inorganic nitrogen in the samples, the relationship between the inorganic nitrogen concentration and the herb culture was observed. Since all of them present their concentration below the limit of detection of 0.23 mg L-1. Another characteristic is that not one of the samples presents daily intake values that offer consumption risk, since the volume necessary for it to offer some risk in some is higher than 7 L of infusion per kilogram of body mass.