Análise óptica de folhas e flores de plantas

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Janeczko, César
• Orientador(a): Martelli, Cicero
• Banca de defesa: Martelli, Cicero, Gouvêa, Paula Medeiros Proença de, Góes, Rafael Eleodoro de, Kamikawachi, Ricardo Canute, Pontes, Maria José
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Antocianinas; Microscopia; Pigmentos - Análise; Orquídea; Processamento de imagens - Técnicas digitais; Botânica - Anatomia - Identificação - Métodos; Engenharia elétrica; Anthocyanins; Microscopy; Pigments - Analysis; Orchids; Image processing - Digital techniques; Botany - Anatomy - Identification - Methods; Electric engineering
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4417

Este trabalho propôs-se a realizar experimentos de medição com as técnicas ópticas de microscopia para extrair algumas características físicas e químicas de folhas e flores de forma indireta, com o intuito de se entender a relação da estrutura físico/químico das folhas e flores com relação às suas funcionalidades e a iteração com agentes externos. Bem como, medições espectrofotométricas com o intuito de analisar se há correlação de pigmentos em folhas e flores, haja visto que “a flor é considerada uma folha modificada”. Através do processamento de imagens microscópicas, desenvolveu-se um mapeamento colorido da superfície de folhas e flores, através da medição indireta do ângulo de contato na tripla interface entre a gota de água, a superfície e o ar. Portanto, consegue-se a partir de uma imagem que é representada por uma função bidimensional, dados de uma cena tridimensional, onde as gotas tem uma interação físico-químicas com da superfície analisada, resultando numa medida de molhabilidade da superfície. O volume da gota foi calculado pelo brilho refletido na superfície abaixo da gota, quando iluminado pela iluminação proposta; o diâmetro da gota medido por algoritmo de detecção de círculos e o ângulo de contato foi calculado pelo método top-down, proposto por (DUTRA et al., 2017), mostrando posteriormente um mapeamento colorido da superfície. Várias analises foram feitas para validar o método e demostrar que este é capaz de obter informações de molhabilidade, mostrando sua correspondência com as funções biológicas. Na orquidácea Cattleya warneri, as folhas jovens mostraram-se hidrofóbicas, enquanto as folhas velhas se tornam praticamente hidrofílicas, como resultado da exposição contínua às mudanças no ambiente ao longo do tempo. As flores são hidrofóbicas devido à sua função de atratividade visual e tátil para a polinização de animais, bem como a autolimpeza de sujeira e patógenos. Analisando-se 22 superfícies foliares, corroboramos que as superfícies adaxiais das folhas são mais molháveis do que as superfícies abaxiais e isso pode estar relacionado a maior densidade estomática no lado abaxial que no adaxial. Outros fatores, como a alta densidade de tricomas também normalmente é relacionada à menor molhabilidade das folhas. O mapeamento da superfície se mostrou um instrumento poderoso para o monitoramento regular das plantas, e uma ferramenta científica capaz de fornecer análises em superfícies de qualquer tipo nas interfaces com a gota em nível de nanoescala. Aqui, conseguimos mapear toda a superfície, e não apenas as bordas como nos métodos de visão lateral. No apêndice A, encontramos uma vasta revisão bibliográfica a respeito de pigmentos, sua extração e peculiaridades, e as formas de análise espectrométricas e cromatográficas. Os resultados mostraram haver uma correlação entre as substâncias extraídas de flores e folhas, tal correlação não é apontada na literatura, apesar de ser postulado que flor é uma folha modificada.