Juliana Borsoi

Aluna de doutorado do Departamento de Genética e Biologia Evolutiva do IB-USP, sob orientação da profa Dra Lygia da Veiga Pereira.

O objetivo do meu projeto é investigar os mecanismos moleculares dos fenótipos cardiovasculares da Síndrome de Marfan, uma doença monogênica causada por mutações na proteína de matriz extracelular fibrilina-1. Também tenho interese em estudar o papel das fibrilinas durante o desenvolvimento do sistema cardiovascular humano, analisando a dinâmica de expressão de seus respectivos genes.

Link para os meus exercícios resolvidos: Meus Exercícios

A produção de cerveja normalmente envolve cinco etapas básicas: a brassagem, a fervura, a fermentação, a maturação e a carbonatação/refermentação. Durante a etapa de brassagem, os grãos de malte moído são cozidos em água a uma temperatura específica (normalmente entre 60-70 °C) que propicie a atuação ótima de enzimas que degradam o amido presente nos grãos, convertendo-os em açúcares menores. O extrato obtido ao final desta etapa é chamado de mosto e contém os açúcares a serem utilizados pela levedura na produção de álcoois. A etapa de fervura consiste no cozimento do mosto a 100 °C. Durante esta fase, ocorre sua esterilização e concentração, além da caramelização dos açúcares e da evaporação de substâncias indesejáveis. Um outro evento muito importante que também ocorre normalmente durante a fervura é a lupulagem, que consiste na extração dos sabores e aromas da chamada “alma da cerveja”, o lúpulo, que fornece o amargor característico da bebida devido à isomerização de seus alfa-ácidos em altas temperaturas. Ao final deste processo, o mosto, agora mais complexo, é resfriado e sofre a inoculação de leveduras que serão responsáveis pela etapa seguinte, a fermentação, em que os açúcares são convertidos em álcoois (principalmente o etanol) e CO2.

A concentração de açúcares presente no mosto após a fervura vai determinar o grau alcoólico do produto final e também o chamado “corpo” da cerveja. A densidade do mosto pode e deve ser medida durante várias das etapas de produção, sendo as mais importantes após a fervura, e após a fermentação. Mais comumente entre os cervejeiros caseiros, mede-se a densidade do mosto em relação à densidade da água, chamada de gravidade específica (SG) ou densidade específica. Este valor, sem unidade, é obtido utilizando-se instrumentos de medição como o densímetro. O valor de densidade específica obtido após a fervura é chamado gravidade original (OG) e o obtido após a fermentação é chamado gravidade final (FG), e variam dependendo do tipo de cerveja. A relação entre a OG e a FG é utilizada para o cálculo do “álcool por volume”, ou ABV, que é a concentração alcoólica final da cerveja, segundo a fórmula: Desta forma, percebe-se a importância de se atingir o valor da OG desejável para o tipo de cerveja produzido, visto que dele dependem as características finais da bebida. Durante a produção, pode-se corrigir a gravidade específica aumentando-se o tempo de fervura, de forma a tornar o mosto mais denso (quando a OG está baixa) ou adicionando-se mais água após a fervura, diluindo-se o mosto (quando a OG está alta).

A função irá calcular o volume de água (em litros) ou o tempo adicional de fervura necessário para se corrigir a gravidade específica (SG) obtida, de forma a se alcançar a gravidade original (OG) desejada. De modo opcional, a função também calculará o índice de amargor (IBU) da bebida após a fervura, utilizando informações a respeito do(s) lúpulo(s) utilizado(s) fornecidas pelo usuário.

Entrada: brewtool (SG, OG, t.mosto, t.cal, vol, tempo.f, IBU, input)

• SG = gravidade específica pós-fervura (OG) obtida pelo usuário por medida com densímetro (classe: numeric, com 3 casas decimais, 1.020 < SG < 1.120)
• OG = gravidade original desejada (classe: numeric, com 3 casas decimais, 1.020 < OG < 1.120)
• t.mosto = temperatura do mosto, em graus Celsius, no momento da medida de SG (classe: numeric, 0 < t.mosto < 85)
• t.cal = temperatura de calibração do densímetro utilizado, em graus Celsius (classe = numeric, t.cal > 0, default = 20)
• vol = vetor contendo os volumes do mosto antes e após a fervura, em litros (classe: numeric, vol[i] > 0)
• tempo.f = tempo de fervura, em minutos (classe: numeric, tempo.f > 0, default = 60)
• IBU = opção para o cálculo do índice de amargor (IBU) (classe: logic, default = FALSE)
• input = tabela de dados contendo as informações - peso (em gramas), tempo (em minutos pós início da fervura) e % de alfa-ácidos - do(s) lúpulo(s) utilizado(s), necessária apenas se IBU = TRUE (classe = data frame)

Verificação dos parâmetros:

• SG maior que 1.020 e menor que 1.120? Se não, stop(“SG fora do intervalo permitido, 1.020 < SG < 1.120”)
• OG maior que 1.020 e menor que 1.120? Se não, stop(“OG fora do intervalo permitido, 1.020 < OG < 1.120”)
• SG é um número com 3 casas decimais? Se não, warning(“SG deve ser um número com 3 casas decimais. O valor digitado foi ajustado para 3 casas.”)
• OG um número com 3 casas decimais? Se não, warning(“OG deve ser um número com 3 casas decimais. O valor digitado foi ajustado para 3 casas.”)
• t.mosto é um número inteiro entre 0 e 85? Se não, stop(“t.mosto deve ser um número inteiro entre 0 e 85”)
• t.cal é um número inteiro maior que 0? Se não, stop(“t.cal deve ser um número inteiro > 0”)
• vol[i] é um número maior que 0? Se não, stop(“vol deve conter apenas números > 0”)
• vol[1] menor que vol[2]? Se sim, warning(“Volume pré-fervura menor que o volume pós-fervura. A taxa de evaporação não poderá ser calculada. Verifique a ordem dos elementos do vetor (vol = c(pré, pós)).”)
• tempo.f é um número inteiro maior que 0? Se não, stop(“tempo.f deve ser um número inteiro > 0”)
• Se IBU = TRUE, input é um data frame contendo colunas de mesmo tamanho nomeadas “peso”, “tempo”, e “aa”? Se não, stop(paste(“As informações de”, input, “não estão corretas. Verifique a nomenclatura e o tamanho das colunas”.))

Pseudo-código:

1. Modificar SG formatando seu valor para 3 casas decimais
2. Modificar OG formatando seu valor para 3 casas decimais
3. Criar o objeto SG.cal corrigindo a SG pela temperatura de calibração (t.cal)
4. Criar um objeto SG.dig com os 2 últimos dígitos de SG.cal
5. Criar um objeto OG.dig com os 2 últimos dígitos de OG
6. Criar um objeto SG.pre com o cálculo do valor de SG pré-fervura
7. Criar o objeto dif subtraindo SG de OG –> dif = OG - SG.cal
8. Teste condicional para dif
   1. Se (if) dif = 0
      1. Criar o objeto print.og = print(paste(“Sua OG”, (SG.cal), “já é igual à OG desejada, nada precisa ser feito. Prossiga com a receita.”, \n))
      2. Se (if) IBU = TRUE
         1. Criar o data frame a.acidos, contendo as informações de utilização dos alfa-ácidos para cada valor de SG pré-fervura de acordo com o tempo de fervura;
         2. Criar o objeto IBU.tot = rep(NA, nrow(input))
         3. Criar um ciclo for, com contador i = 1:length(IBU.tot) para calcular o IBU de cada lúpulo
            1. Criar o objeto U, contendo a % de utilização de alfa-ácidos para SG.pre correspondente ao tempo.f - input$tempo[i], de acordo com o data frame a.acidos
            2. Calcular o valor de IBU para o lúpulo [i] utilizando as informações de a.acidos e armazenar seu valor em IBU.tot[i]
         4. Criar o objeto print.ibu = print(paste(“Seu IBU é igual a”, sum(IBU.tot,), “.”))
      3. Retornar print.og e print.ibu
   2. Se (else if) dif < 0
      1. Criar o objeto v.final com o cálculo do volume final de mosto necessário para que SG.cal se iguale a OG –> v.final = (SG.dig*vol[2]/OG.dig)
      2. Criar o objeto v.adic com o cálculo do volume a ser adicionado para o ajuste
      3. Criar o objeto print.og = print(paste(“Sua OG é igual a”, SG.cal, “. Para ajustá-la para”, OG, “adicione”, v.adic, “litros de água esterilizada.”, \n))
      4. Se (if) IBU = TRUE
         1. Criar o data frame a.acidos, contendo as informações de utilização dos alfa-ácidos para cada valor de SG pré-fervura de acordo com o tempo de fervura;
         2. Criar o objeto IBU.pre = rep(NA, nrow(input))
         3. Criar o objeto IBU.pos = rep(NA, nrow(input))
         4. Criar um ciclo for, com contador i = 1:length(IBU.pre) para calcular o IBU de cada lúpulo
            1. Calcular o valor de IBU para o lúpulo [i] utilizando as informações de a.acidos e usando o volume atual (vol[2]). Armazenar seu valor em IBU.pre[i]
            2. Calcular o valor de IBU para o lúpulo [i] utilizando as informações de a.acidos e usando o novo volume (v.final). Armazenar seu valor em IBU.pos[i]
         5. Criar o objeto print.ibu = print(paste(“Seu IBU atual é igual a”, sum(IBU.pre,), “e seu IBU após o ajuste da OG será igual a”, sum(IBU.pos), “.”)
      5. Retornar print.og e print.ibu
   3. Se (else if) dif > 0
      1. Se (if) vol[1] ⇐ vol[2]
         1. Criar o objeto print.og = print(paste(“Sua OG é igual a”, SG.cal, “. Como não foi possível calcular a taxa de evaporação, não será possível ajustá-la para”, OG, “.”, \n))
      2. Se vol[1] > vol[2] (else)
         1. Criar o objeto evap com o cálculo da taxa de evaporação de líquido por minuto de fervura –> evap = abs(diff(vol))/tempo.f
         2. Criar o objeto v.final com o volume final em que SG.cal é igual a OG
         3. Criar o objeto v.evap com o cálculo do volume necessário de evaporação –> v.evap = vol[2] - v.final
         4. Criar o objeto tempo com o cálculo do tempo necessário para evaporação de v.evap –> tempo = v.evap/evap
         5. Criar o objeto print.og = print(paste(“Sua OG é igual a”, SG.cal, “. Para ajustá-la para”, OG, “ferva o mosto por mais”, tempo, “minutos.”))
      3. Se (if) IBU = TRUE
         1. Criar o data frame a.acidos, contendo as informações de utilização dos alfa-ácidos para cada valor de SG pré-fervura de acordo com o tempo de fervura;
         2. Criar o objeto IBU.pre = rep(NA, nrow(input))
         3. Criar o objeto IBU.pos = rep(NA, nrow(input))
         4. Criar um ciclo for, com contador i = 1:length(IBU.pre) para calcular o IBU de cada lúpulo
            1. Criar o objeto U, contendo a % de utilização de alfa-ácidos para SG.pre correspondente ao tempo.f - input$tempo[i], de acordo com o data frame a.acidos
            2. Calcular o valor de IBU para o lúpulo [i] utilizando as informações de a.acidos e usando o volume atual (vol[2]). Armazenar seu valor em IBU.pre[i]
            3. Se (if) v.final = TRUE
               1. Criar o objeto U, contendo a % de utilização de alfa-ácidos para SG.pre correspondente ao tempo.f - input$tempo[i] + tempo, de acordo com o data frame a.acidos
               2. Calcular o valor de IBU para o lúpulo [i] utilizando as informações de a.acidos e usando o novo volume (v.final). Armazenar seu valor em IBU.pos[i]
               3. Criar o objeto print.ibu.pos = print(paste(“Seu IBU após o ajuste da OG será igual a”, sum(IBU.pos), “.”)
      4. Retornar print.og, print.ibu e print.ibu.pos

Saída:

• Valor da SG ajustada pela temperatura (OG do usuário –> SG.cal)
• Volume de água a ser adicionado para se corrigir SG.cal para OG (v.adic), se SG.cal > OG
• Tempo adicional de fervura (tempo), se SG.cal < OG
• Valores de IBU antes e após a correção de SG.cal para a OG.

Blog Homini Lúpulo: https://www.hominilupulo.com.br/

Em pesquisas em que a cultura de células é necessária, a contagem destas é crucial para a equiparação dos parâmetros iniciais do experimento, de forma a se poder comparar diferentes condições e diferentes eventos experimentais. Existem diferentes equipamentos, de diversas marcas, que efetuam a contagem automática de células, porém, o instrumento ainda mais utilizado em grande parte dos laboratórios é o hemocitômetro, muito conhecido como câmara de Neubauer. Esta câmara contém uma malha de leitura, que consiste em um desenho de linhas igualmente espaçadas, organizadas em quadrantes e com dimensões conhecidas, como ilustrado abaixo: Figura 1. Esquema demonstrando a malha de leitura da câmara de Neubauer. Os quadrantes laterais, marcados em vermelho, são os mais comumente utilizados para contagem de células grandes. (Modificado de https://kasvi.com.br/como-e-realizada-contagem-de-celulas/)

Quando uma solução de células em suspensão é aplicada à câmara, estas se espalham em camada única, distribuindo-se sobre as linhas. As células dispostas nos quadrantes de medida 4×4 (em vermelho na figura acima) são então contadas e a média, calculada. Este valor pode então ser multiplicado pelo fator 10.000, que foi obtido considerando-se a área do quadrante e sua profundidade na câmara, obtendo-se assim, a concentração de células por mililitro (ml). Caso a solução aplicada tenha sido diluída, o valor obtido deve ser multiplicado pela diluição. Desta forma, a fórmula para o cálculo pode ser resumida em: Obtendo-se este valor, é possível então calcular o volume necessário para se diluir a solução à concentração de células desejada (final) para o experimento:

A função irá calcular a concentração da solução de células a partir da contagem obtida pelo usuário na câmara de Neubauer e também o volume necessário a ser adicionado à solução para ajuste desta concentração a uma concentração específica, também fornecida pelo usuário.

Entrada: neubauer (q, dil, vol, conc.f)

• q = vetor de tamanho n contendo os valores obtidos de contagem para n quadrantes da câmara de Neubauer (classe = numeric, q = (c(q1 … qn)), sendo cada elemento >= 0)
• dil = fator de diluição (classe = numeric, dil > 0, default = 1)
• vol = volume da solução de células, em ml (classe = numeric, vol > 0)
• conc.f = concentração final de células desejada por ml (classe = numeric, conc.f > 0)

Verificação dos parâmetros:

• q é um vetor contendo apenas números inteiros maiores ou iguais a 0? Se não, stop(“Os valores de q devem ser números inteiros >= 0.”)
• dil é um número inteiro maior que 0? Se não, stop(“O fator de diluição dil deve ser um número inteiro > 0.”)
• vol é um número maior que 0? Se não, stop(“vol deve ser um número > 0.”)
• conc.f é um número maior que 0? Se não, stop(“conc.f deve ser um número > 0.”)

Pseudo-código:

1. Criar o objeto tam.q contendo o tamanho do vetor q
2. Criar o objeto soma.q contendo a soma dos valores de q
3. Criar o objeto conc.i contendo a concentração inicial de células
4. Criar o objeto total contendo a quantidade total de células na solução
5. Criar o objeto vol.adic contendo o volume necessário a ser adicionado para o ajuste de conc.i a conc.f
6. Retornar os valores calculados para o usuário:
   1. conc.i –> print(paste(“A concentração da sua solução é de”, conc.i, “células/ml.”))
   2. total –> print(paste(“O total de células na sua solução é”, total,“.”))
   3. vol.adic –> print(paste(“O volume a ser adicionado à solução para a concentração de”, conc.f, “células/ml é de”, vol.adic, “ml.”))

Saída:

• Concentração de células na solução (conc.i)
• Total células na solução (total)
• Volume a ser adicionado para se atingir a concentração final (vol.adic)

Como sugerido, decidi prosseguir com o plano A, adicionando o cálculo do índice de amargor (IBU) à função brewtool. Como explicado anteriormente, a função tem como objetivo auxiliar produtores caseiros no preparo da cerveja artesanal, indicando o valor de gravidade original (OG) obtido e as ações a serem tomadas para sua correção, quando necessário. De modo opcional, a função também calcula o IBU da cerveja antes e depois do ajuste da OG.

• Link para a página da função: Brewtool.
• Link para a página de ajuda da função: Help.

brewtool

help