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Orientador: Taicia Pacheco Fill Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: A utilização de biofertilizantes na agricultura apresenta muitos benefícios quando comparada ao uso de fertilizantes sintéticos, pois além de fornecerem alguns nutrientes necessários ao desenvolvimento e de fortalecerem os sistemas de defesa das plantas, diminuem o risco de contaminação ambiental e possuem um menor custo. Neste sentido, este trabalho teve o objetivo de analisar o perfil químico do biofertilizante comercial Vorax® que é produzido através da fermentação da bactéria Corynebacterium glutamicum em melaço de cana de açúcar e, assim, avaliar seu potencial frente à cultura de feijão (Phaseolus vulgaris). Buscou-se investigar metabólitos que estejam presentes no biofertilizante e que possam estar relacionados ao aumento na produção de culturas agrícolas, visto que a interação presente entre este produto e a planta ainda não estão totalmente elucidadas na literatura. Através do uso da técnica analítica cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas juntamente a ferramentas computacionais (Molecular Networking) foi realizada a identificação putativa de moléculas presentes no produto e que poderiam ser alusivas à bioatividade em plantas. Foram examinadas, também, amostras de etapas que compõem o processo produtivo do biofertilizante objetivando compreender a origem e a evolução dos metabólitos anotados. Na tentativa de simplificar esta complexa matriz, uma purificação parcial do produto foi realizada. Testes de aplicação foliar em plantas de feijão bem como de testes de germinação com sementes desta planta foram realizados visando comparar a ação do biofertilizante e suas frações obtidas diante a amostras tratadas apenas com água. Resultados obtidos sugerem que algumas frações purificadas do biofertilizante apresentaram respostas semelhantes e em alguns casos superiores ao produto completo. Entretanto, este foi capaz de aumentar substancialmente produção de clorofilas totais nas plantas tratadas. Avaliou-se, também, a possibilidade de ação antifúngica do produto através de ensaios de concentração mínima inibitória contra as cepas dos fungos Penicilium digitatum e Fusarium graminearum, sendo estes dois microrganismos responsáveis por grandes prejuízos às culturas de citros e de grãos, respectivamente. Os resultados obtidos sugerem que o produto não apresenta ação antifúngica frente a estes microrganismos. Por fim, buscou-se avaliar a segurança no manuseio do produto por meio de testes antiproliferativos utilizando células de queratinócitos humanos imortalizados. Dado que o biofertilizante não foi capaz de inviabilizar a proliferação das células utilizadas conclui-se que o mesmo apresenta segurança em seu manuseio frente à cultura celular estudada Abstract: The biofertilizers use in agriculture has many benefits when compared to synthetic fertilizers, because it provides some needed nutrients for plants defense systems development and strengthening; it reduces environmental contamination risks and have a lower cost. In this sense, this work aims to analyze the chemical profile of the Vorax® commercial biofertilizer produced through the Corynebacterium glutamicum fermentation in sugarcane molasses and evaluate its potential at the bean crop (Phaseolus vulgaris). We sought to investigate metabolites that are present in the biofertilizer and those who may be related to the increase in the production of crops with an important impact on national agriculture, since the interaction between this product and the plant is not yet fully elucidated in the literature. Using the ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry in combination with computational tools (Molecular Networking), a putative identification of molecules present in the product was carried out. Samples of the biofertilizer's production process periods were analyzed in order to understand the pathway of the annotated metabolites. In an attempt to simplify this complex matrix, a partial purification of the product was carried out. Foliar application tests on bean plants as well as germination tests with seeds of this plant were carried out in order to compare the biofertilizer action and its obtained fractions against samples treated only with water. Obtained results suggest that some purified biofertilizer fractions showed similar responses and even higher than the complete product at some cases However, it was able to substantially increase total chlorophyll production in the treated plants. A possibility of the product's antifungal action was also evaluated through minimum inhibitory concentration tests against the Penicilium digitatum and Fusarium graminearum fungal strains, these two microorganisms being responsible for great damage to citrus and grain cultures, respectively. Results suggest that the product does not have any antifungal action against these microorganisms. Finally, we sought to assess the safety in handling the product through antiproliferative tests using immortalized human keratinocyte cells. Since the biofertilizer was not able to prevent the proliferation of the cells used, it can be concluded that it is safe to handle, at least considering the studied cell culture Mestrado Química Orgânica Mestre em Química CAPES 001

Orientador: Wanda Pereira Almeida Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: A doença de Alzheimer (DA) é uma patologia neurodegenerativa que afeta progressivamente os neurônios causando declínio cognitivo, distúrbios de memória e incapacidade de realizar atividades motoras levando a óbito. Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados 37 compostos, incluindo chalconas, 2'-aminochalconas, beta-aminocetonas e aminoálcoois. As chalconas foram obtidas por reação de condensação entre aldeídos aromáticos e acetofenona, com rendimentos variando de 53 a 98%. Para as 2'-aminochalconas, a 2'-aminoacetofenona foi utilizada. A reação entre as chalconas e anilina, na presença de fosfato de potássio levou à obtenção das correspondentes beta-aminocetonas em rendimentos moderados. O correspondente aminoálcool foi obtido pela redução da beta-aminocetona, com borohidreto de sódio. Nesse trabalho, foi avaliado o efeito in vitro dos compostos sintetizados sobre dois alvos para a ação de fármacos, importantes para DA: as enzimas acetilcolinesterase (AChE), pelo método de Ellman, e beta-secretase (BACE-1), por FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer - Transferência de Energia de Ressonância por Fluorescência). Todos os compostos apresentaram efeito inibitório sobre a AChE, com valores de IC50 entre 0,008 e 96µM, sendo que a chalcona mais potente foi a 19. O estudo cinético realizado revelou que a chalcona 19 é um inibidor do tipo competitivo. Em relação à inibição da BACE-1, somente os derivados da 2'-aminoacetofenona apresentaram efeito inibitório sobre a BACE-1, sendo 31 a mais potente. Avaliou-se também a capacidade antioxidante dos compostos, e observou-se que o composto 15 apresentou o melhor efeito. A interação entre os compostos e a AChE (PDB: 1EVE) e BACE-1 (PDB: 4ZPF) foram analisadas através de estudos de docking molecular, utilizando-se o programa Autodock Vina. Observou-se que, no primeiro caso, o grupo metóxi da chalcona 19 atua como aceptor de hidrogênio na interação com o resíduo His440, sendo que este é um dos aminoácidos da tríade catalítica da AChE, inibindo assim esta enzima. No segundo caso, a 2'-aminochalcona 31 interage através ligações de hidrogênio com os resíduos de aminoácidos Asp228 e Asp32, que integram a díade catalítica e são muito importantes na inibição da BACE-1. Assim, os compostos bioativos obtidos podem ser otimizados para se tornarem candidatos a fármacos para o tratamento da doença de Alzheimer Abstract: Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disorder that progressively affects neurons causing cognitive decline, memory disorders and inability to perform motor activities leading to death. In this work 37 compounds were synthesized and characterized, including chalcones, 2'-aminochalcones, beta-amino ketones and aminoalcohols. The chalcones were obtained by condensation reaction between aromatic aldehydes and acetophenone, in yields ranging from 53 to 98%. For 2'-aminochalcones, 2'-aminoacetophenone was used. The reaction between chalcones and aniline in the presence of potassium phosphate led to the achievement of the corresponding beta-aminoketones in moderate yields. The corresponding aminoalcohol was obtained by reduction of beta-aminoketone with sodium borohydride. In this work, we evaluated the in vitro effect of the compounds synthesized on two targets for the action of drugs, important for AD: the enzymes acetylcholinesterase (AChE), by Ellman's method and beta-secretase (BACE-1), by FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer). All compounds showed an inhibitory effect on AChE, with IC50 values between 0.008 and 96?M, and the most potent chalcone was the 19. The kinetic study carried out revealed that chalcone 19 is a competitive inhibitor. In relation to the inhibition of BACE-1, only the 2'-aminoacetophenone derivatives had an inhibitory effect on BACE-1, being 31 the most potent. The antioxidant capacity of the compounds was also evaluated, and it was observed that compound 15 had the best effect. The interaction between the compounds and the AChE (PDB: 1EVE) and BACE-1 (PDB: 4ZPF) were analyzed by molecular docking studies using the Autodock Vina program. It was observed that, in the first case, the methoxy group of chalcone 19 acts as a hydrogen acceptor in the interaction with the His440 residue, which is one of the amino acids of the AChE catalytic triad, thus inhibiting this enzyme. In the second case, 2'-aminochalcone 31 interacts through hydrogen bonds with amino acid residues Asp228 and Asp32, which are part of the catalytic dyad and are very important in inhibiting BACE-1. Thus, the bioactive compounds obtained may be optimized to become drug candidates for the treatment of Alzheimer's disease Doutorado Química Orgânica Doutora em Ciências FAEPEX

Orientadores: Taicia Pacheco Fill, Cassiana Carolina Montagner Raimundo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: Os fungos em geral, são responsáveis por grandes perdas no pós-colheita em diversas commodities. Em especial, o Penicillium digitatum, que é responsável por até 90% das perdas totais à citricultura brasileira no pós-colheita. Durante infecção no hospedeiro citros o fitopatógeno P.digitatum sintetiza os alcaloides do tipo triptoquialaninas A e C, in vivo, o que poderia representar um problema para a população mundial, uma vez que as micotoxinas produzidas por fungos em geral são notoriamente tóxicas. Os objetivos deste trabalho foram isolar, caracterizar e desenvolver e validar um método analítico para determinação das triptoquialaninas A e C durante infecção do fungo P.digitatum em laranja (camadas: epicarpo, mesocarpo e endocarpo), avaliando o grau de difusão dessas micotoxinas em diferentes estágios de infecção. A purificação dos padrões foi realizada através de técnicas cromatográficas e os compostos foram caracterizados por técnicas de RMN (1H, 13C, HSQC, HMBC) e cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas de alta resolução (LC-HR-MS). Os padrões dos alcaloides purificados foram então utilizados para desenvolver e validar o método analítico o qual consistiu na extração dos analitos pelo procedimento QuEChERS modificado e otimizado com auxílio de planejamento experimental. A quantificação dos analitos foi realizada por cromatografia líquida acoplada a espectrômetro de massas em sequencial (LC-MS/MS). A linearidade obtida foi de 5 ¿ 400 ?g/kg com r > 0,99 para as triptoquialaninas A e C. Os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) obtidos foram 5 ?g/kg e 10 ?g/kg, com exceção para o composto TC no extrato do epicarpo, onde foi obtido o LQ de 25 ?g/kg. A exatidão foi obtida por ensaios de recuperações na faixa de 58 a 101%, com desvios padrão relativo (RSDs) ? 12%. A presença dos analitos triptoquialaninas A e C na laranja, foi identificada em diferentes graus de infecção, mostrando que a difusão dos metabólitos só ocorre a partir do estágio intermediário da infecção. Além disso, a determinação dos compostos na camada do epicarpo (branco), o qual ficou em contato direto por 48 horas com laranja infectada, indicou a contaminação pelos alcaloides, após o período de exposição estudado. Os compostos triptoquialaninas A e C não demonstraram capacidades antiproliferativas e de citotoxicidade nos testes realizados (HeLa, HUVEC e K-562), o que nos sugere ausência das atividades para as células analisadas Abstract: Fungi, are responsible for large post-harvest losses in various commodities. In particular, Penicillium digitatum, which is responsible for up to 90% of the total losses to the Brazilian citrus crop in the post-harvest period. During infection in the citrus host, the phytopathogen P.digitatum synthesizes tryptoquialanines A and C alkaloids in vivo, which could represent a problem for the world population, since mycotoxins produced by fungi in general are notoriously toxic. The objective of this project was to isolate, characterize and develop and validate an analytical method to determination of tryptoquialanines A and C during the infection of the fungus P.digitatum in orange (layers: epicarp, mesocarp and endocarp), evaluating the level of diffusion of these mycotoxins in different stages of infection. Purification of the standards was performed by chromatographic techniques and the compounds were characterized by NMR (1H, 13C, HSQC, HMBC) and Liquid Chromatographic coupled to High Resolution Mass Spectrometry (LC-HR-MS) techniques. The purified alkaloid standards were then used to develop and validate the analytical method which employed the QuEChERS extraction method, modified with the aid of experimental planning and the quantification of the analytes was carried out by Liquid Chromatography coupled to Tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS). The linearity obtained was 5 - 400 ?g/kg with r > 0.99 for tryptoquialanines A and C. The limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) were 5 ?g/kg and 10 ?g/kg, with the exception of the TC compound in the epicarp extract, where the LQ was 25 ?g/kg. The recoveries between 58 and 101%, with relative standard deviations (RSDs) ? 12% showed the accuracy of the method. The presence of the tryptoquialanines A and C was observed in different levels of infection of the orange, showing the diffusion of the metabolites occurs only from the intermediate stage of the infection. In addition, the presence of the compounds in the epicarp layer (blank), which was in direct contact for 48 hours with infected orange, showed the contamination process among oranges by the alkaloids, after this exposure period. Tryptoquialanines compounds A and C did not demonstrate antiproliferative and cytotoxicity abilities in the tests performed (HeLa, HUVEC and K-562), which suggests absence of activities for the analyzed cells Mestrado Química Analítica Mestre em Química

Orientadores: Ljubica Tasic, Goran Neshich Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: As picadas por serpentes estão classificadas como doença negligenciada. Além de ser uma questão de saúde pública, a peçonha ou veneno de serpentes (SV) é particularmente interessante por apresentar atividades bioquímicas e farmacológicas únicas. Nossa pesquisa abrange os estudos acerca de seis proteases de SV, das classes metalo- (SVMP) e serino proteases (SVSP), que foram isoladas de três serpentes: Bothrops asper (SVMP, BaP1), Crotalus simus (SVMP, PIII; SVSP-I e SVSP-II) e Crotalus durissus cumanensis (SVSP, Cd SI e Cd SII). Na primeira parte deste trabalho foram utilizadas as técnicas de dicroísmo circular e fluorescência para caracterização biofísica das proteínas alvo. Foi verificado o papel de íons de cálcio (II) na estabilização da estrutura e atividade das duas SVMPs. Na segunda parte, utilizando as técnicas de Screening virtual das bibliotecas Zinc, ChemBL e PubChem, e foram propostos in silico cinco compostos como inibidores da BaP1. Destes, três foram testados em ensaios in vitro e dois inibiram a atividade proteolítica da BaP1. Usando metodologia similar, a hesperitina foi proposta como um inibidor potente para as SVSPs, in silico e in vitro. Dessa forma, esses compostos poderão ser úteis no tratamento de envenenamentos. A terceira parte deste trabalho consistiu na análise comparativa de estruturas 3D de SVMP por ferramentas de biologia computacional e na caracterização de diferenças entre as proteínas que provocam ou não a hemorragia em acidentes ofídicos. Finalmente, na quarta e última parte, estudamos a atividade das SVMP, BaP1 e PIII, perante a inibição da formação de capilares sanguíneos e verificamos que ambas mostram potencial farmacológico para terapia antiangiogênica Abstract: Snakes bites are clasificate as neglected diseases. As well as a public health issue, the snake venom (SV) is particularly interesting because it presents unique biochemical and pharmacological activities. Our research covers the studies of six SV proteases, metalloproteases (SVMP) and serine proteases (SVSP), isolated from three snakes: Bothrops asper (SVMP, BaP1), Crotalus simus (SVMP, PIII; SVSP-I and SVSP-II) and Crotalus durissus cumanensis (SVSP, Cd SI and Cd SII). The circular dichroism and fluorescence techniques were used for the biophysical characterization of target proteins. The role of calcium (II) ions in stabilizing the structure and activity of the two SVMP was verified. In the second part of this work, using the Virtual Screening techniques, the libraries Zinc, ChemBL and PubChem were screened, five compounds have been proposed as in silico inhibitors to BaP1. Of these, three were tested in vitro assays and two showed complete inhibition of the proteolytic activity of BaP1. Using similar methodology, the hesperetin has been proposed as a potent inhibitor for the SVSP, both in silico and in vitro. Thus, these compounds have potential to aid in the anti-poisoning treatment. The third part of this work consisted of the comparative analysis SVMP 3D structures by computational biology tools and the differences between the proteins that cause or not cause hemorragic were characterized. Finally, we studied the activity of SVMP, BaP1 and PIII, inhibiting the formation of blood capillaries and found that both show pharmacological potential for antiangiogenic therapy Doutorado Química Orgânica Doutora em Ciências CAPES

Orientadores: Fabio Cesar Gozzo, Juliana Helena Costa Smetana Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: A técnica de ligação cruzada associada à espectrometria de massas (XL-MS) baseia-se na união covalente de resíduos de aminoácidos estruturalmente próximos por meio de um agente de ligação cruzada (ALC). O ALC atua como uma régua molecular gerando informações a respeito da distância em que os resíduos reativos encontram-se na estrutura terciária e quaternária de proteínas. A técnica de troca de hidrogênio-deutério associada à MS (HDX-MS) consiste na troca de átomos de hidrogênio lábeis por átomos de deutério presentes na solução. Essa técnica fornece informações sobre mudanças conformacionais e dinâmica de proteínas e complexos proteicos. A Hsp90 é uma chaperona molecular essencial para células que exerce um papel fundamental na homeostase. A Hsp90 atua também no processo de translocação de proteínas do citosol para as mitocôndrias via complexo TOM, por meio da interação entre os domínios C-terminal da Hsp90 (CHsp90) e o citosólico da proteína Tom70 (Tom70C). As características estruturais do complexo CHsp90-Tom70C foram investigadas utilizando XL-MS e HDX-MS. Os resultados demonstraram uma nova região de interação entre essas proteínas que envolve a hélice A7 da Tom70C e o peptídeo TLRQKAEADKNDKSVKDLVILLY presente na Hsp90. Ensaios de importações mitocondriais confirmaram essa nova região de interação. Os resultados permitiram propor um modelo estrutural de baixa resolução para o complexo CHsp90-Tom70C e ampliar as informações descritas na literatura quanto ao mecanismo de importação de pré-proteínas para mitocôndria. A PP2A, segundo alvo desta tese, é uma serina/treonina fosfatase que atua em diversos processos celulares e é um importante supressor tumoral. A holoenzima funcional da PP2A é heterotrimérica e composta por uma subunidade ancoradora, regulatória e catalítica (PP2Ac). A sequência conservada do extremo C-terminal (306DYFL309) da PP2Ac sofre modificações pós-traducionais que regulam a interação com outras subunidades e conferem seletividade ao substrato. A TIPRL é uma proteína conservada que interage e inibe a atividade da PP2Ac. Existe uma escassez nas informações sobre os mecanismo regulatórios e estruturais no processo de biogênese da PP2A e também do papel da TIPRL. Estudos utilizando co-imunoprecipitação combinada com western blot e MS foram propostos para analisar o processo de biogênese da PP2A comparando duas isoformas da PP2Ac: ativa e inativa. Informações estruturais da regulação da PP2A por TIPRL foram obtidos usando XL-MS e HDX-MS para estudar a estrutura e dinâmica da TIPRL em solução e complementar dados de cristalografia. Os resultados da biogênese da PP2A evidenciaram que esse processo ocorre em um tempo menor que 48 horas. O cristal da TIPRL humana é um novo fold, composto por folhas betas e uma fenda ligada a um peptídeo derivado do sítio de clivagem da enzima TEV. O peptídeo co-cristalizado (LYFQ) apresenta similaridade de sequência com o extremo C-terminal da PP2Ac. Análises de HDX-MS utilizando TIPRL e os tetrapeptídeos sintéticos (DYFL e DpYFL) demonstram que o extremo C-terminal da PP2Ac interage nessa fenda e existe maior afinidade com o peptídeo não fosforilado. Essas descobertas abrem novas vias de desenvolvimento de fármacos, já que a fenda na TIPRL pode ser alvo de fármacos para liberar a atividade da fosfatase em células cancerígenas Abstract: Chemical cross-linking followed by mass spectrometry (XL-MS) involves the covalent linkage of amino acids that are close in space by using chemical agents (cross-linkers). The cross-linkers act as molecular rules that provide information on distances between the cross-linked amino acids residues in the tertiary and quaternary structure of proteins. The hydrogen-deuterium exchange is a chemical reaction in which label hydrogen of proteins is replaced by a deuterium in solution. This technique coupled to mass spectrometry (HDX-MS) is used to study the conformation and dynamics of proteins and complexes. Hsp90 is a molecular chaperone that is crucial to maintain cellular homeostasis. Hsp90 also facilitates the transport of preproteins from the cytosol to the mitochondria via TOM complex, through interaction between cytosolic domain of Tom70 (Tom70C) and C-terminal domain of Hsp90 (CHsp90). Structural insights of CHsp90-Tom70C complex were investigated using XL-MS and HDX-MS. This strategy has identified a novel region of contact between CHsp90-Tom70C (TLRQKAEADKNDKSVKDLVILLY and helix A7, respectively). The new interface was confirmed via mitochondrial import assays. The results allowed to generate a low resolution molecular model to the CHsp90-Tom70C complex and fulfill information of the mechanism which preproteins are translocated via Tom70 to the mitochondria. Protein phosphatase 2A (PP2A) is a serine/threonine phosphatase in cells, which acts in several cellular processes and is an important tumor suppressor. Functional PP2A holoenzymes are heterotrimers composed of scaffold, regulatory and catalytic (PP2Ac) subunits. The catalytic subunit has a conserved C-terminus (306DYFL309) that undergoes post-translational modifications, which regulate the interactions with the other subunits and confer substrate selectivity. TIPRL is a conserved protein that binds and inhibits PP2Ac. There is a dearth of information regarding the regulatory and structural mechanisms in the assembly of PP2A heterotrimers and the possible role of TIPRL. Co-immunoprecipitation combined to western blot and MS were used to study the biogenesis process of PP2A using two PP2Ac isoforms: active and inative. The structural basis of regulation of PP2A by TIPRL was obtained using XL-MS and HDX-MS to understand the dynamics of TIPRL in solution and complement crystallographic data. The PP2A biogenesis analysis indicate that this process takes up to 48h. The crystal structure of human TIPRL is a new fold with beta-sheet core and a cleft bound to a peptide derived from TEV mediated cleavage of the affinity tag. The TEV-derived peptide (LYFQ) which co-crystallized had a striking similarity with the conserved C-terminus of PP2Ac. The HDX-MS analysis with TIPRL and synthetic tetrapeptides (DYFL and DpYFL) showed that this binding site in TIPRL structure actually harbors the C-terminus of PP2Ac and that TIPRL has a clear preference for the non-phosphorylated peptide. These findings open new drug development avenues as the presence of a druggable pocket in TIPRL could be targeted to release phosphatase activity in cancer cells Doutorado Química Orgânica Doutora em Ciências CAPES CNPQ 203800/2017-6

Orientador: Taicia Pacheco Fill Dissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: O enorme aumento no consumo de materiais plásticos nas últimas décadas tem levado a preocupações ecológicas e econômicas que requerem uma investigação relacionada à descoberta de métodos eficazes para a degradação dos polímeros gerados como resíduos no nosso cotidiano. Neste contexto, a biodegradação utilizando micro-organismos tem sido apontada como uma alternativa muito promissora na literatura. O trabalho, com forte abordagem sustentável, contribui no sentido de gerar um novo material polimérico utilizando como matriz poliolefinas recicladas e como carga os resíduos da indústria de cacau no Brasil. O material polimérico já obtido em laboratório, em parceria com a empresa Afinko, apresentou propriedades interessantes, como o aumento da rigidez e da resistência mecânica, além de um odor característico de chocolate. Em estudos preliminares realizados no nosso grupo, verificou-se o grande potencial de biodegradação do novo composto polimérico desenvolvido com fibras de cacau, através da utilização de fungos fitopatogênicos isolados do próprio fruto. Neste sentido, este trabalho visa estudar os possíveis metabólitos produzidos a partir da biodegradação microbiana do compósito polimérico com fibras de cacau. Ainda neste contexto, foram conduzidos estudos de todas as etapas de biodegradação, utilizando sete fungos fitopatogênicos que foram selecionados baseados no potencial de biodegradação relatado na literatura. Diante do que foi exposto, nosso trabalho teve por principal objetivo estudar os mecanismos químicos e bioquímicos envolvidos na biodegradação com foco no metabolismo secundário dos fungos, agentes de biodegradação, durante o processo. Os fungos Colletotrichum gloeosporioides e Fusarium graminearum são os fungos que se destacaram em termos de degradação do compósito e metabolismo secundário. O fungo C. gloeosporioides se destacou em termos mecânicos, gerando uma diminuição de 9,0% da tensão de escoamento do plástico, após 75 dias incubado com o polímero, indicando uma degradação parcial, confirmada através do MEV onde verificou-se a presença do fitopatógeno no interior do polímero. Análises indicaram que nas condições de biodegradação, o fungo produz hidroxiacorenona, que apresenta propriedades de antiglicação. Já o fungo F. gramineraum diminuiu a deformação de ruptura em 44,6%, e verificou-se a sua presença no fungo no interior do plástico através de análises de MEV, confirmando o potencial de degradação. Os estudos de biodegradação intensificaram a produção da micotoxina zearalenona pelo fungo, o que poderia contribuir para estudos com essa micotoxina. Portanto, este trabalho foi capaz de fechar o ciclo de vida do novo material de forma sustentável Abstract: The huge increase in the consumption of plastic materials in recent decades has led to ecological and economic concerns that require research related to the discovery of effective methods for the degradation of polymers generated as waste in our daily lives. In this context, biodegradation using microorganisms has been identified as a very promising alternative in the literature. The work, with a strong sustainable approach, contributes towards the generation of a new polymeric material using recycled polyolefins as a matrix and as a load the residues from the cocoa industry in Brazil. The polymeric material already obtained in the laboratory, in partnership with the company Afinko, presented interesting properties, such as increased rigidity and mechanical resistance, in addition to a characteristic chocolate odor. In preliminary studies carried out in our group, the great potential for biodegradation of the new polymeric compound developed with cocoa fibers was verified, through the use of phytopathogenic fungi isolated from the fruit itself. In this sense, this work aims to study the possible metabolites produced from the microbial biodegradation of the polymeric composite with cocoa fibers. Still in this context, studies of all stages of biodegradation were conducted, using seven phytopathogenic fungi that were selected based on the potential for biodegradation reported in the literature. In view of the above, our work had as main objective to study the chemical and biochemical mechanisms involved in biodegradation with a focus on the secondary metabolism of fungi, biodegradation agents, during the process. The fungi Colletotrichum gloeosporioides and Fusarium graminearum are the fungi that stood out in terms of composite degradation and secondary metabolism. The fungus C. gloeosporioides stood out in mechanical terms, generating a decrease of 9.0% in the yield stress of the plastic, after 75 days incubated with the polymer, indicating a partial degradation, confirmed through the SEM where the presence of the phytopathogen inside the polymer. Analyzes indicated that under biodegradation conditions, the fungus produces hydroxyacorenone, which has anti-glycation properties. The fungus F. gramineraum reduced the rupture deformation by 44.6%, and its presence in the fungus inside the plastic was verified through SEM analysis, confirming the potential for degradation. Biodegradation studies have intensified the production of mycotoxin zearalenone by the fungus, which could contribute to studies with this mycotoxin. Therefore, this work was able to sustainably close the life cycle of the new material Mestrado Química Orgânica Mestre em Química FAPESP 2018/20930-6

Orientador: Taicia Pacheco Fill Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: A compreensão da interação entre planta e biofertilizante pode ajudar a orientar esforços em direção a novas abordagens de nutrição e proteção de importantes culturas agrícolas, cooperando com o uso e desenvolvimento de estratégias mais seguras no campo. Assim, esse trabalho avaliou o perfil metabólico de folhas de Phaseolus vulgaris e Glycine max submetidas ao tratamento com o Biofertilizante Vorax® obtido a partir de processo de fermentação da bactéria Gram-positiva Corynebacterium glutamicum. Adicionalmente, variações no perfil químico de sementes germinadas e de folhas em condições de estresse hídrico de P. vulgaris, com e sem aplicação do produto, foram avaliadas. Para estudo metabolômico, a técnica analítica cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas foi utilizada junto a ferramentas estatísticas (quimiometria) e computacionais (molecular networking). Nas avaliações de efeito do produto foram detectados metabólitos diferenciais entre os grupos controle e tratado, como lipídios e flavonóides, indicando vias biossintéticas alteradas na interação planta-biofertilizante. Já nos testes de germinação, maiores comprimentos de radícula foram obtidos para sementes tratadas com o produto em relação ao controle com água (p

Orientadores: Luciana Gonzaga de Oliveira, Rolf Müller Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química e Helmholtz - Institute for Pharmaceutical Research Saarland Resumo: Actinobactérias são um filo de bactérias gram-positivas conhecidas por produzirem uma ampla gama de metabólitos secundários biologicamente ativos e estruturalmente diversos. Elas habitam ambientes terrestres e marinhos e são uma fonte imensurável de metabólitos especializados de grande interesse farmacológico. A fim de obter um conhecimento abrangente sobre a biossíntese e o metabolismo funcional de qualquer espécie proveniente do ambiente, a descoberta de produtos naturais pode ser acelerada pela combinação do sequenciamento total do genoma (WGS) e Molecular Networking (MN). Nesse contexto, as linhagens Streptomyces sp. CBMAI 2042 e Streptomyces sp. CBMAI 2043, microrganismos isolados de Citrus spp. tiveram seu material genético extraído e submetido à sequenciamento total pela técnica V2 Illumina, bem como fermentados de modo a produzir extratos analisados por UHPLC-HRMS/MS. A partir das massas monoisotópicas, fórmulas moleculares foram deduzidas e estas comparadas aos clusters de genes biossintéticos. Desta forma, foi constatado o potencial destas linhagens para a produção de metabólitos de interesse após a correlação da informação química com a informação genética. Posteriormente, para direcionar nossos estudos visando a obtenção de substâncias com propriedade antimicrobianas foi realizada a expressão heteróloga de agrupamentos biossintéticos a partir de uma biblioteca de BACs (Cromossomo Artificial Bacteriano) do tipo ESAC (Cromossomo Artificial E. coli-Streptomyces) e aplicamos experimentos de co-cultivo com Bacillus cereus, com a finalidade de analisar seu metabolismo através de experimentos de imageamento por espectrometria de massas com ionização de dessorção por eletronspray (DESI). Também foi possível correlacionar essas famílias moleculares delimitando a distribuição espacial ao longo do seu desenvolvimento micelial e encontrar alvos importantes para o isolamento e elucidação estrutural. Todo o conjunto de resultados foi crucial para antecipar a abundância metabólica relacionada ao arsenal enzimático fino que as espécies de Streptomyces podem oferecer. Adicionalmente, o estudo de genome mining foi direcionado para um cluster críptico relacionado à produção de tiopeptídeos e espinamicina proveniente de Streptomyces sp. CBMAI 2042 e Streptomyces albospinus DSM14073 na tentativa de expressar esse agrupamento de genes em linhagens heterólogas Abstract: Actinobacteria are gram-positive bacteria known to produce a wide range of biologically active and structurally diverse secondary metabolites. They inhabit terrestrial and marine environments and enclose an immeasurable source of specialized metabolites of great pharmacological interest. In order to get a comprehensive knowledge of the biosynthesis and functional metabolism of any specie from the environment, the discovery of natural products can be accelerated by combining Whole Genome Sequencing (WGS) and Molecular Networking (MN). In this context, Streptomyces sp. CBMAI 2042 and Streptomyces sp. CBMAI 2043, actinomycetes isolated from Citrus spp., were completely sequenced by Illumina v2 MiSeq and had their metabolome characterized by using high resolution mass spectrometry UHPLC-HRMS/MS. From the monoisotopic mass, molecular formulas were deduced and then interconnected to the clusters of biosynthetic genes, revealing a great potential for correlating metabolic information with genetic information. To direct our studies aiming antimicrobials, heterologous expression of biosynthetic clusters were performed from a library of ESACs and we applied co-culture experiments with Bacillus cereus, to analyze their metabolism through the MS imaging experiment (DESI-IMS). It was also possible to correlate these molecular families, delimiting the spatial distribution throughout their mycelial development and finding important targets for isolation and structural elucidation. The whole set of results was crucial to anticipate the metabolic abundance related to the fine enzymatic arsenal that Streptomyces species can offer. Additionally, the study of genome mining was directed to a cryptic cluster related to the production of thiopeptides and spinamycin from Streptomyces sp. CBMAI 2042 and Streptomyces albospinus DSM14073 respectively, in an attempt to express these biosynthetic gene clusters in heterologous hosts Doutorado Química Orgânica Doutor em Ciências CAPES 001 CNPQ 140824/2017-0; 205729/2018-5 FAPESP 2014/50249-8

Orientador: Taicia Pacheco Fill Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: O Brasil é o maior produtor mundial de laranja. Infelizmente, as frutas cítricas são acometidas por doenças causadas por fitopatógenos. Nos citros, a mais destrutiva doença pós colheita é o bolor verde causado pelo fungo Penicillium digitatum que é responsável por até 90 % das perdas dos frutos. Considerando a relevância da citricultura para o Brasil e os danos causados por P. digitatum, esta tese tem como objetivo estudar o metabolismo e os mecanismos de patogenicidade do fungo P. digitatum. Desta forma, a introdução da tese apresenta uma revisão bibliográfica à respeito de P. digitatum e seus mecanismos de infecção. Nos capítulos I e II, estudos sobre o perfil metabólico de P. digitatum foram feitos, em paralelo, com bioensaios para investigar o papel biológico dos principais metabólitos secundários deste fitopatógeno. No capítulo I, o imageamento por espectrometria de massas (IMS) foi aplicado para monitorar os metabólitos secundários produzidos na superfície de laranjas infectadas com P. digitatum, revelando uma acumulação de alcalóides triptoquialaninas na superfície dos frutos. A triptoquialanina A foi submetida a bioensaios inseticidas que revelaram sua alta toxicidade contra Aedes aegypti, sugerindo uma importante ação inseticida durante o apodrecimento dos frutos. No capítulo II, as triptoquialaninas foram avaliadas em relação à fitotoxicidade. A triptoquialanina A inibiu a germinação das sementes de Citrus sinensis. Considerando as bioatividades apresentas pelas triptoquialaninas, o mecanismo de transporte no qual esses alcaloides são exportados para o meio extracelular foi investigado e, pela primeira vez, vesículas extracelulares (VEs) secretadas por P. digitatum foram detectadas in vitro e in vivo. O conteúdo das VEs foi estudado e observou-se que as triptoquialaninas e outros metabólitos secundários são transportados através das VEs durante o processo de infecção. A produção de VEs por P. digitatum abre novos caminhos na elucidação dos fatores de virulência utilizados por este fitopatógeno. No capítulo III, as estratégias de virulência de fitopatógenos de citros foram investigadas, em relação às atividades enzimáticas, através de ensaios de biocatálise. Flavonoides cítricos, compostos envolvidos na defesa da planta, foram utilizados como substrato. Os ensaios revelaram diferentes perfis de hidrólise entre os fitopatógenos. Além disso, novos flavonoides hidroxilados produzidos pela planta foram detectados em resposta à infecção fúngica. Por fim, no capítulo IV, a estratégia de co-cultivo envolvendo fungos patógenos de citros (P. digitatum e Penicillium citrinum) foi aplicada visando a busca de métodos mais seguros para o controle do bolor verde através do uso de produtos naturais. O IMS revelou uma guerra química na qual dois tetrapeptídeos, deoxicitrinadina A, citrinadina A, chrisogenamida A e triptoquialaninas foram detectados na zona de confronto da co-cultura. Esses metabólitos foram isolados e caracterizados por análises de espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear. Ensaios de atividade antimicrobiana utilizando os metabólitos isolados da zona de confronto confirmaram as atividades antifúngicas. O crescimento de P. digitatum foi inibido em meio de cultura suplementado com compostos produzidos por P. citrinum. Abstract: Brazil is the world's largest orange producer. Unfortunately, citrus fruits are affected by diseases caused by phytopathogens. In citrus, the most destructive post-harvest disease is the green mold caused by the fungus Penicillium digitatum, which is responsible for up to 90% of fruit losses. Considering the relevance of citriculture to Brazil and the damage caused by P. digitatum, this thesis aims to estudy the metabolism and pathogenic mechanisms of the fungus P. digitatum. Thus, the introduction provides a bibliographic review of P. digitatum and its infection mechanisms. In chapters I and II, studies on the metabolic profile of P. digitatum were carried out, in parallel, with bioassays to investigate the biological role of the main secondary metabolites of this phytopathogen. In chapter I, imaging mass spectrometry (IMS) was applied to monitor the secondary metabolites produced on the surface of oranges infected with green mold, revealing an accumulation of tryptoquialanines alkaloids on the fruit surface. Tryptoquialanine A was submitted to insecticidal bioassays that revealed its high toxicity against Aedes aegypti, suggesting an important insecticidal action during the fruit decay. In chapter II, tryptoquialanines were evaluated regarding to phytotoxicity. Tryptoquialanine A inhibited the germination of Citrus sinensis seeds. Considering the bioactivities presented by tryptoquialanines, the transport mechanism in which these alkaloids are exported to the extracellular environment was investigated and, for the first time, extracellular vesicles (EVs) secreted by P. digitatum were detected in vitro and in vivo. EVs cargo were studied and it has been observed that tryptoquialanines and other secondary metabolites are transported through EVs during the infection process. The production of EVs by P. digitatum is a open field that could help to elucidate the virulence factors used by this phytopathogen. In chapter III, the virulence strategies of citrus phytopathogens were investigated, regarding to enzymatic activities, through biocatalysis assays. Citrus flavonoids, compounds involved in plant defense, were used as substrate. The assays revealed different hydrolysis profiles between the phytopathogens. In addition, novel hydroxylated flavonoids produced by the plant have been detected in response to fungal infection. Finally, in Chapter IV, the co-cultive strategy involving citrus pathogenic fungi (P. digitatum and Penicillium citrinum was applied in order to search for safer methods to control the green mold disease through the use of natural products. IMS has revealed a chemical war in which two tetrapeptides, deoxycitrinadin A, citrinadin A, chrysogenamide A and tryptoquialanines are produced in the co-culture confrontation zone. This metabolites were purified and characterized by mass spectrometry and nuclear magnetic resonance analysis. Antimicrobial activity assays using the metabolites purified from the co-culture confrontation zone confirmed the antifungal activities. P. digitatum’ growth was inhibited in culture medium supplemented with compounds produced by P. citrinum. Doutorado Química Orgânica Doutor em Ciências CAPES 001

Orientadores: Fabio Augusto, Katia Cristina Kupper Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: A metabolômica tem se desenvolvido rapidamente nos últimos anos em virtude dos grandes avanços na instrumentação analítica, em particular métodos cromatográficos e de espectrometria de massas, e tem sido apoiada também pelas novas e mais eficientes ferramentas computacionais. Além disso, a utilização de técnicas de extração mais robustas tem subsidiado a exploração cada vez mais detalhada de sistemas de alta complexidade. Deste modo, este trabalho visou a utilização de algumas dessas abordagens analíticas baseadas em estratégias metabolômicas aplicadas a problemas de controle biológico utilizando micro-organismos (MOs), de detecção precoce de doenças fúngicas em alimentos e de quantificação de compostos exógenos em matriz alimentícia. A primeira aplicação possibilitou explorar leveduras utilizadas como agentes de controle biológico frente à diferentes fitopatógenos da pós-colheita de citrus. A utilização de abordagens não direcionadas e estratégias analíticas sofisticadas como GC×GC e UHPLC-MS/MS permitiram o conhecimento detalhado dos metabólitos envolvidos nas interações entre os micro-organismos relacionados à ação antagônica. Além disso, a estratégia desenvolvida permite agora inferir sobre a potencial ação anti-fitopatogênica dessas leveduras, sendo um grande avanço na área de controle biológico. Na sequência, utilizando uma abordagem alvo, utilizou-se um padrão de metabólitos conhecido para o A. niger com a estratégia de se detectar o fungo com apenas um dia de crescimento. A abordagem utilizada foi estendida para a análise de uvas contaminadas com a doença, onde estas foram analisadas utilizando uma estratégia in situ-HS-SPME e GC×GC-ToF-MS auxiliada por ferramentas de análise multivariada. Assim, os resultados obtidos demonstraram que este conjunto de metabólitos podem ser empregados para confirmar a presença do patógeno in vitro e em duas variedades de uva de mesa após apenas um dia de contaminação. Por fim, uma abordagem alvo foi utilizada para a determinação de compostos exógenos, como pesticidas, em mel. Neste caso, foi desenvolvido um método quantitativo totalmente automatizado para a determinação de piretróides em mel utilizando fibras de SPME sobre-revestidas compatíveis com a matriz e GC-MS. O método aqui proposto foi otimizado utilizando ferramentas multivariadas e a validação do método forneceu figuras de mérito satisfatórias. Assim, o potencial deste método e as perspectivas futuras em relação às fibras sobre-revestidas são muito promissoras, uma vez que há diversos obstáculos associados a matrizes desafiadoras e ao mínimo manuseio de amostras por meio da automação. Portanto, as estratégias aqui implementadas permitiram contribuir de forma significativa para a expansão do conhecimento desses sistemas metabolômicos, bem como na aplicação de novas abordagens analíticas que sustentam o crescimento desta área e incentivam novas descobertas que beneficiam a sociedade Abstract: Metabolomics has been rapidly developed in recent years due to major advances in analytical instrumentation, particularly chromatographic and mass spectrometry methods. It has also been supported by new and more efficient computational tools. In addition, the use of more robust extraction techniques has supported the increasingly detailed assessment of highly complex systems. Thus, this work aimed to use some of these analytical approaches based on metabolomic strategies and applied them to problems involving biological control using microorganisms, early detection of fungal diseases in food and quantification of exogenous compounds in food matrix. The first application explored the use of yeasts as biological control agents against different post-harvest citrus phytopathogens. The use of untargeted approaches and sophisticated analytical strategies such as GC×GC and UHPLC-MS/MS allowed a more detailed understanding of the metabolites involved in interactions between microorganisms responsible for the antagonistic action. Moreover, the developed strategy allows to surmise the potential anti-phytopathogenic action of these yeasts, being a great advance in biological control¿s field. Then, using a targeted approach, a known metabolite pattern of A. niger was studied aiming to detect the fungus with only one day of growth. The approach was later extended to the analysis of contaminated grapes, which were analyzed using an in situ-HS-SPME and GC×GC-ToF-MS strategy assisted by multivariate analysis. The results showed that this set of metabolites can be used to confirm the presence of the pathogen in vitro and in two varieties of table grapes after only one day of contamination. Finally, a targeted approach was used in the determination of exogenous compounds, such as pesticides, in honey. In this case, a fully automated quantitative method for the determination of pyrethroids in honey was developed using overcoated SPME fibers compatible with the matrix and GC-MS. The proposed method has been optimized using multivariate tools and its validation has provided adequate figures of merit. Thus, the potential of this method, as well as the overcoated fibers prospects are very promising. Especially as there are several obstacles associated with challenging matrices and minimal sample handling through automation. Therefore, the strategies implemented here have significantly contributed to expand the understanding of these metabolomic systems, as well as the application of new analytical approaches that sustain the growth of this area and encourage new discoveries that benefit society Doutorado Química Analítica Doutor em Ciências FAPESP 2016/20547-2; 2018/25729-7 CAPES 001

Orientadores: Roberto Rittner Neto, Lars Mathias Nilsson Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: Análise de misturas está entre uma das áreas mais importantes da química, uma vez que a maioria dos problemas da Mãe Natureza apresentam-se como misturas. A Ressonância Magnética Nuclear (RMN) é uma poderosa ferramenta para elucidação estrutural, no entanto é menos utilizada quando se trata de misturas complexas, uma vez que se torna difícil distinguir sinais sobrepostos e correlacionar esses sinais à cada espécie química em análise. Uma das técnicas mais utilizadas para análise de misturas intactas é a espectroscopia ordenada por difusão (DOSY), que se fundamenta na diferença de coeficientes de difusão de espécies moleculares individuais, dispersando seus sinais na dimensão da difusão por meio de um espectro pseudo-bidimensional. Este trabalho versa tanto na aplicação da técnica de RMN para a análise de misturas fluoradas, quanto no desenvolvimento de novas sequências de pulsos para auxiliar na análise das mesmas. Nesse contexto, a RMN foi aplicada no monitoramento da degradação de um fármaco, em condições de estresse ácido, básico e de temperatura. Todas as reações foram realizadas diretamente no tubo de RMN, sem a necessidade de separação prévia dos componentes da mistura. Para tal estudo, DOSY de 1H e 19F foram as principais técnicas empregadas. Contudo, é conhecido que a presença de convecção nos experimentos de DOSY leva a um valor superestimado de coeficiente de difusão, assim avaliou-se o perfil de convecção nos equipamentos de RMN do IQ-UNICAMP, USP e da Universidade de Manchester. No âmbito do desenvolvimento de experimentos em RMN, duas sequências de pulso foram desenvolvidas para análise de misturas fluoradas. As duas sequências pertencem a classe de experimentos denominada Fluorine Selective TOCSY Acquisition (FESTA), cuja aplicação se baseia na seleção de redes de spins via acoplamento escalar 1H-19F e posterior aplicação do bloco de TOCSY 1H-1H, levando a obtenção de espectros de 1H de cada uma das redes de spins selecionada Abstract: The analysis of complex mixtures is among one of the most important areas of chemistry, since most of Mother Nature's problems present themselves as mixtures. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is a powerful tool for structural elucidation; however, it is less used when dealing with complex mixtures, since it becomes difficult to distinguish overlapping signals and to correlate these signals to each chemical species under analysis. One of the most widely used techniques for analysing intact mixtures is diffusion-ordered spectroscopy (DOSY), which is based on the diffusion coefficient of individual molecular species. Typically, a pseudo-2D spectrum is used to disperse the signals in the diffusion dimension. This work deals with both aspects of NMR technique: application and development of new pulse sequences to analyse fluorinated mixtures. In this context, NMR was used to monitor drug degradation through stress tests under acid, alkaline and elevated temperature conditions. All reactions were performed directly in an NMR tube without the need for prior separation of the components from the mixture. For this study, 1H and 19F DOSY were the main techniques employed. It is known that the presence of convection in DOSY experiments leads to increased errors and an overestimated diffusion coefficient. As part of this work the convection profile in NMR spectrometers from IQ-UNICAMP, USP, and The University of Manchester were evaluated in order to understand how to minimize convection. Two new NMR pulse sequences were developed for analysis of fluorinated mixtures. These two sequences belong to the Fluorine Selective TOCSY Acquisition (FESTA) class of experiments, whose application is based on the selection of spin systems via the 1H-19F scalar coupling, and subsequent application of a 1H-1H TOCSY block, to produce a 1D 1H spectrum of the selected spin system Doutorado Química Orgânica Doutora em Ciências CAPES FAPESP 2014/12776-6

Orientadores: Marcos Nogueira Eberlin, Taícia Pacheco Fill Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: A importância de energia advinda de fontes renováveis tem aumentado exponencialmente devido ao grande consumo da sociedade moderna e ao grave impacto ambiental causado pelo uso de combustíveis fósseis. A biomassa é, sem dúvida, uma das fontes de energia renovável mais viável atualmente, pois a energia é obtida através de métodos ambientalmente amigáveis utilizando processos térmicos, biológicos ou físicos. O objetivo deste estudo foi a avaliação da composição química de bio-óleos produzidos a partir da pirólise rápida do lodo gerado em Estações de Tratamento de Efluentes (ETE). A disposição deste lodo é um grande problema civil e ambiental da atualidade, porém a grande quantidade de material orgânico que o compõe torna-o uma matéria-prima valiosa na geração de energia ou bio-produtos. Um estudo comparativo da composição química de dois bio-óleos (lodo de ETE doméstico e industrial) foi realizado utilizando Cromatografia Gasosa bidimensional acoplada à espectrômetro de Massas (GCxGC-MS) e Espectrometria de Massas Ressonância Ciclotrônica de Íons com Transformada de Fourier (FT-ICR MS), sendo o tratamento dos dados realizado em software desenvolvido para análises na área de petroleômica (PetroMS). Observou-se grande similaridade na composição dos dois bio-óleos, sendo a classe de compostos nitrogenados abundante em ambos devido à origem dos lodos (material proteico). A grande quantidade de compostos nitrogenados (e sulfurados) inviabiliza a utilização dos bio-óleos de lodo de ETE como combustível renovável ou na geração de energia, pois podem gerar gases NOx e SOx durante o processo de combustão. Por outro lado, a presença de cadeias alquídicas funcionalizadas indicam que este tipo de bio-óleo possui grande potencial como fonte de compostos de alto valor agregado para indústria de fertilizantes, surfactantes, solventes nitrogenados entre outras, sendo necessária a valoriação dos compostos de interesse. Finalmente, realizou-se um levantamento bibliográfico para identificar produtos de alto valor agregado dentre aqueles encontrados nos bio-óleos, os quais podem ser obtidos a partir de sua valorização Abstract: The importance of energy from renewable sources has increased exponentially due to the large consumption of modern society and the serious environmental impact caused by the use of fossil fuels. Biomass is certainly one of the most viable renewable energy sources today, because this energy is obtained through environmentally friendly methods using thermal, biological or physical processes. The objective of this work was to evaluate the chemical composition of bio-oils produced by fast pyrolysis of sludge generated in Effluent Treatment Plants. Nowadays, the disposal of this sludge is a civil and environmental problem, but the large amount of organic material that composes this biomass can be used as a valuable raw material in the generation of energy or bio-products. A comparative study of the chemical composition of two different bio-oils (sludge from domestic and industrial Effluent Treatment Plants) was performed using two-dimensional Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GCxGC-MS) and Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry (FT-ICR MS). The data processing was performed using a software developed for analysis in the petroleomic area (PetroMS). It was observed similarity in the composition of the two bio-oils and the classes of nitrogenous compounds were abundant in both due to the origin of the sludge (protein material). The large amount of nitrogenous (and sulfuric) compounds makes it impossible to use ETE sludge bio-oils as a renewable fuel or to generate energy, since they can generate NOx and SOx gases during the combustion process. On the other hand, the presence of functionalized alkyd chains indicates that this type of bio-oil has great potential as a source of high added value compounds for the fertilizer industry, surfactants, nitrogen solvents and others. A bibliographic survey was done to identify products with high added value among those found in bio-oils, which can be obtained from valorizations processes Mestrado Química Orgânica Mestre em Química