Brazilian Archives of Biology and Technology, Volume: 44, Issue: 2, Published: 2001
  • Microflora dynamics in earthworms casts in an artificial soil (biosynthesol) containing lactic acid oligomers Articles

    Alauzet, Nathalie; Roussos, Sevastianos; Garreau, Henri; Vert, Michel

    Abstract in Portuguese:

    Já mostramos que a minhoca Eisenia andrei é capaz de bioassimilar o OLA (oligomeros de ácido lático), uma vez que este último tenha sido pré-digerido por microorganismos. A fim de verificar a presênça de microorganismos capazes de degradar os oligomeros de ácido láctico (OLA), as minhocas foram criadas num solo artificial, o biosintesol. O número de bactérias e fungos nas fezes de minhocas e no biosintesol sem minhoca foi estimado, assim como o gênero dos fungos filamentosos presentes. O resultado mostra uma fraca diminuição do número de microrganismos após sua passagem no instestino das minhocas, sugerindo que as minhocas digerem alguns deles. Os principais fungos filamentosos encontrados foram Aspergillus, Trichoderma, Fusarium e Penicillium. Resultados anteriores mostraram que algumas espécies dos gêneros Aspergillus e Fusarium são capazes de degradar o OLA e outros ésteres alifáticos. Sugere-se que esses 2 gêneros e algumas bactérias são responsáveis pela pré-degradação do OLA, antes que as minhocas os comam.

    Abstract in English:

    Studies were performed to appreciate the presence of micro-organisms able to degrade OLA, in earthworms casts or in the surroundings. Worms were grown in biosynthesol, an artificial soil. The counting of bacteria and fungi in earthworms casts and in biosynthesol without earthworms suggested that earthworms ate some of the micro-organisms. The main filamentous fungi genera found were Aspergillus, Trichoderma, Fusarium and Penicillium. Previous results in the literature have shown that some species from the Aspergillus and Fusarium genera were able to degrade OLA and other aliphatic esters. It could be suggested that these two genera and some bacteria were responsible for the pre-degradation of OLA, and that earthworms might eat them.
  • Phytochrome controls achene germination in Bidens pilosa L. (Asteraceae) by very low fluence response Articles

    Amaral-Baroli, Adriana; Takaki, Massanori

    Abstract in Portuguese:

    Aquênios sem ornamento do tegumento são insensíveis à luz com ocorrência de germinação sob todas as condições de luz testadas. Aquênios com ornamento verrucoso do tegumento apresentou baixa germinação sob escuro e alta germinação sob luz. A pré-incubação a 36° C para a remoção de Fve pré-existente e pela comparação dos resultados de contagem no final do experimento de aquênios que germinam no escuro e diárias sob luz verde de segurança (0.001mimol m-2s-1nm-1) concluimos que a germinação de Bidens pilosa é controlada pelo fitocromo através da resposta de fluência baixa.

    Abstract in English:

    Achene without ornament of the tegument were light insensitive with germination under all tested light conditions. Achene with verrucose ornament of the tegument presented low germination under darkness and high germination under light conditions. By pre-incubation at 36° C for remotion of pre-existing Pfr and by comparison of results of counting of dark germinating achenes at the end of experiment and daily under dim green safe light (0.001mumol m-2 s-1 nm-1) we concluded that germination was controlled by phytochrome through very low fluence response.
  • Xylitol production by Candida parapsilosis under fed-batch culture Articles

    Furlan, Sandra A.; Castro, Heizir F. de

    Abstract in Portuguese:

    A produção de xylitol por Candida parapsilosis foi investigada em regime de batelada alimentada, usando substratos açucarados de composição simples (xilose) ou composta (xilose e glicose). A presença de glicose no meio induziu a formação de etanol como metabólito secundário. A suplementação fracionada do meio de alimentação numa concentração fixa de açúcar não resultou em aumento da produtividade em relação àquela alcançada em batelada simples.

    Abstract in English:

    Xylitol production by Candida parapsilosis was investigated under fed-batch cultivation, using single (xylose) or mixed (xylose and glucose) sugars as substrates. The presence of glucose in the medium induced the production of ethanol as secondary metabolite and improved specific rates of growth, xylitol formation and substrate consumption. Fractionated supply of the feed medium at constant sugar concentration did not promote any increase on the productivity compared to the single batch cultivation.
  • Influence of temperature and diet on the development of Ulomoides dermestoides (Fairmaire, 1893) (Coleoptera, Tenebrionidae, Diaperinae) Articles

    Marinoni, Renato C.; Ribeiro-Costa, Cibele S.

    Abstract in Portuguese:

    Ulomoides dermestoides (Fairmaire, 1893) é um coleóptero que se desenvolve em produtos armazenados (amendoim, milho, aveia, arroz, sorgo, etc.) e é facilmente criado em laboratório. Para avaliar as melhores condições de desenvolvimento foram estabelecidos experimentos em diferentes temperaturas e em dietas definidas por três diferentes condições de armazenamento de amendoim (Arachis hypogaea L.). A maior viabilidade de indivíduos e o menor tempo de desenvolvimento foram verificados na dieta constituída por frutos abertos (vagens e grãos) e em temperaturas de 21 e 24°C. É discutida a possível influência da umidade relativa nos resultados.

    Abstract in English:

    Ulomoides dermestoides (Fairmaire, 1893) develops in stored food products (peanuts, maize, oats, rice, sorghum, etc.) and breeds successfully in the laboratory. To determine the best conditions for development, experiments were set up in different temperatures and diets, similar to storage conditions of peanuts (Arachis hypogaea L.). The higher viability of individuals and the shorter developmental time were observed in the diet composed of hulls and seeds of fruits at 21 and 24°C.
  • Effects of trace volatile organic compounds on methane oxidation Articles

    Chiemchaisri, Wilai; Visvanathan, Chettiyappan; Jy, Shing Wu

    Abstract in Portuguese:

    Os efeitos dos compostos orgânicos voláteis (VOCs) na oxidação do metano em camadas superficiais do solo. Os experimentos foram conduzidos usando somente VOCs ou mistura do mesmo, como, diclorometano (DCM), tricloroetileno (TCE), tetracloroetileno (PCE), e benzeno. Os resultados de todas as combinações mostraram uma diminuição na taxa da oxidação do metano com aumento nas concentrações de VOC. Além disso, os efeitos da inibição de TCE e de DCM foram mais elevados do que do benzeno e PCE. A redução da oxidação do metano pelo benzeno e PCE poderia ser atribuída ao efeito da toxicidade, visto que TCE e DCM exibiram o efeito de competição-inibição. Quando o solo foi misturado com o DCM, nenhuma oxidação do metano foi encontrada. Os danos à membrana interna celular foi observada em uma cultura metanotrófica exposta aos gases de VOC que é o local de ligação de uma enzima chave necessário para a oxidação do metano.

    Abstract in English:

    The effects of volatile organic compounds (VOCs) on methane oxidation in landfill cover soils were examined. The batch experiments were conducted using single and mixed VOCs, such as, dichloromethane (DCM), trichloroethylene (TCE), tetrachloroethylene (PCE), and benzene. The results from all combinations showed a decrease in methane oxidation rate with increase in VOC concentrations. Moreover, inhibition effects of TCE and DCM were found higher than benzene and PCE. The reduction of methane oxidation by benzene and PCE could be attributed to the toxicity effect, whereas TCE and DCM were found to exhibit the competitive-inhibition effect. When the soil was mixed with DCM, no methane oxidation was found. Damage to the cell’s internal membrane was found in a methanotrophic culture exposed to VOC gases which is the attachment site of a key enzyme needed for methane oxidation
  • Biogenic gases in tropical floodplain river Articles

    Ballester, Maria Victória Ramos; Santos, José Eduardo dos

    Abstract in Portuguese:

    A análise da distribuição de gases biogênicos na planície de inundação do Rio Mogi Guaçu (São Paulo, Brasil) possibilitou o estabelecimento de um gradiente redox para os sistemas aquáticos avaliados, em que o canal principal do rio apresentou-se como o ambiente mais oxidado, seguido da Lagoa do Diogo, e a Lagoa do Infernão apresentando as condições mais redutoras entre os ambientes em questão. A Lagoa do Diogo exporta um total de 853,4 g C.m-2.ano-1, do qual 14,6% é produzido pela metanogênese e 36,7% pela respiração aeróbia. Para a Lagoa do Infernão estes valores foram respectivamente de 2.016 g C.m-2.ano-1, 1,8% e de 41,5%. A exportação de carbono por estes sistemas é realizada, predominantemente na forma de CO2, nos valores de 728,78 g C.m-2.ano-1 para a Lagoa do Diogo e 1.979,72 g C.m-2.ano-1 para a Lagoa do Infernão. Estes padrões parecem estar relacionados com a natureza das condições hidrológicas, com a ação do hidroperíodo e com as características morfológicas do ambiente.

    Abstract in English:

    Analysis of the distribution of biogenic gases in the floodplain of the Mogi-Guaçu River (São Paulo, Brazil) enabled the establishment of a "redox hierarchy", in which the main channel was the most oxidizing environment, followed by Diogo Lake, with Infernão Lake having the most reducing conditions of the subsystems evaluated. Diogo Lake exported about 853.4 g C.m-2.year-1, of which, 14.6% was generated from methanogenesis and 36.7% by aerobic respiration. For Infernão Lake, these values were 2016 g C.m-2.year-1, 1.8 % and 41.5 %, respectively. Carbon export by these systems was predominantly in the form of CO2, which was responsible for the release of 728.78 g C.m-2.year-1 at Diogo Lake and 1979.72 g C.m-2. year-1 at Infernão Lake. Such patterns may result from the nature of the hydrological conditions, the action of the hydroperiod, and morphological characteristics of the environment.
  • Reduction of exchangeable calcium and magnesium in soil with increasing pH Articles

    Miyazawa, Mário; Pavan, Marcos A.; Ziglio, Cláudio O.; Franchini, Júlio C.

    Abstract in Portuguese:

    Foram conduzidos experimentos de laboratório com amostras de solo e soluções sintéticas para investigar os possíveis mecanismos de reduções do Ca e Mg trocáveis com o aumento de pH. Os aumentos no pH > 5,3 pelas adições de CaCO3 no solo e NaOH na suspensão solo/KCl aumentaram as adsorções de Ca e Mg. A redução de Mg foi superior a de Ca, sendo relacionada com a concentração de Al trocável do solo. Em soluções sintéticas cotendo Al, as reduções de Ca e Mg ocorreram em pH > 7,5. Atribuíram-se às reações de coprecipitação isomórfica com compostos de Al, como o provável mecanismo de reduções de Ca e Mg com o aumento de pHs. São propostas as prováveis reações químicas responsáveis pelas reduções de Ca e Mg com o aumento de pH.

    Abstract in English:

    A laboratory study was conducted with soil samples and synthetic solutions to investigate possible mechanisms related with reduction in KCl exchangeable Ca and Mg with increasing pH. Increasing soil pH over 5.3 with CaCO3 added to the soil and with NaOH solution added to soil/KCl suspension increased adsorptions of Ca and Mg. The reduction of Mg was greater than Ca and was related to the concentration of soil exchangeable Al. The decreases of soluble Ca and Mg following addition of Al in synthetic solution were at pH > 7.5. The isomorphic coprecipitation reaction with Al compounds may be the most possible mechanism responsible for the decrease of exchangeable Ca and Mg with increasing pH. Possible chemical reactions are presented.
  • Natural regeneration in a quaternary coastal plain in southern Brazilian Atlantic Rain forest Articles

    Salimon, Cleber Ibraim; Negrelle, Raquel R. B.

    Abstract in Portuguese:

    A maior parte das áreas florestais no domínio da Floresta Atlântica se encontra degradada devido a diferentes pressões antrópicas. No intuito de ampliar os conhecimentos sobre relictos de florestas nativas intactas, e também de áreas abandonadas para se obter dados sobre os processos naturais de regeneração, foi realizado um estudo da composição florística, estrutura e dinâmica de uma comunidade vegetal em estágio seral inicial de 8 anos. em Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas, na Reserva Volta Velha, Itapoa-SC, Brasil. Foram utilizados os métodos usuais de coleta, herborização e identificação das espécies encontradas, e a análise estrutural foi feita utilizando-se 36 parcelas retangulares de 20 X 10m, sendo incluídas todas as plantas arbustivo/arbóreas com no mínimo 1 metro de altura. Os resultados obtidos foram os seguintes: 1- Foram encontradas 96 espécies, dentro de 68 gêneros e 44 famílias; as famílias com maior número de espécies foram Myrtaceae e Asteraceae com 8 espécies cada, e o gênero mais representado foi Ilex, com 4 espécies; 2- As espécies mais importantes (parâmetros fitossociológicos) no local foram Psidium cattleianum, Eupatorium casarettoi, Ocotea pulchella e Ternstroemia brasiliensis; 4- A área mais similar à do presente estudo foi uma área vizinha abandonada há 35 anos; áreas de restinga também demostraram ser relativamente semelhantes; 5- O grupo ecológico com maior número de espécies foi o de oportunistas (especialistas de pequenas clareiras), e houve um maior número de espécies nas parcelas de borda, mostrando que a maior parte das espécies não toleram as condições extremas do centro da clareira. e sua colonização se dá via bordas.

    Abstract in English:

    Composition, structure and dynamics of an eight year old secondary forest was studied at Reserva Volta Velha (26°04'S; 48°38'W), southern Brazil. A 0.72ha plot was divided into 36 subplots of 20X10m, where all trees/shrubs greater than 1m tall were identified, measured (height/diameter) and evaluated (successional status). The results were: (1) 95 species collected within 68 genera and 44 families; the most species rich families were Myrtaceae and Asteraceae with 8 species each; (2) the most important species (considering biomass and density) were Psidium cattleianum, Eupatorium casarettoi, Ocotea pulchella and Ternstroemia brasiliensis; (3) the most similar area was a fallow abandoned 35 years ago; (4) the higher species diversity were found in border subplots, indicating that most of the species do not tolerate extreme conditions in the center of the opening, and are colonizing the area through the borders.
  • Nephrotoxicity of Bence-Jones proteins: correlation with endocytosis by BHK cells and intracellular movement Articles

    Nicastri, Ana Lucia; Gomes, Elisa Maines; Prado, Maria José Brandão de Almeida; Prado, Euthymia Brandão de Almeida

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar a endocitose de duas proteínas de Bence Jones por células renais, com a finalidade de elucidar a interferência de características físico-químicas na nefrotoxicidade. As proteínas de Bence Jones (denominadas AK e GL) forma purificadas e isoladas da urina de dois pacientes com mieloma múltiplo. Isótopos de ambas as proteínas foram caracterizdos como sendo cadeias leves lambda monoclonais humanas. AK apresentou principalmente pI > 7,0, alto conteúdo de galactose e baixo teor de moléculas de ácido siálico. Por outro lado, GL apresentou uma única banda com pI 4,3, maior teor de ácido siálico e baixo teor de galactose, em comparação com AK. Células renais de hamster, BHK (Baby Hamster Kidney) foram mantidas em cultura à temperatura de 37ºC, utilizando meio de cultura DMEM suplementado com 10% de soro fetal bovino, em pH 7,4. Quando confluentes, as céluals BHK foram incubadas com as duas proteínas dissolvidas em meio isento de soro, durante 1, 5, 15, 30, 60 minutos e 24 horas. Foi omitida a incubação com proteínas de Bence Jones em células usadas como controle. Com o término da incubação, as células foram lavadas, tripsinizadas, centrifugadas e fixadas em solução de paraformaldeído 4,0% e glutaraldeído 0,5% em tampão fosfato 0,1M pH 7,4. A seguir, os pellets obtidos foram processados para microscopia e incluídos em LRWhite. Cortes semi-finos foram colhidos e submetidos a reações imunocitoquímicas, utilizando proteína A-acoplada a ouro coloidal e intensificação pela prata. A detecção da marcação foi avaliada em microscopia de luz. Os resultados mostraram que a proteína GL tendeu a ser direcionada para localização peri-nuclear. Por outro lado, AK demonstrou um comportamento diferente. Os dados indicaram que houve uma contribuição direta das características físico-químicas das proteínas no direcionamento intracelular.

    Abstract in English:

    The aim of this investigation was to evaluate the endocytosis of two Bence-Jones proteins by renal cells in order to elucidate the interference of their physical and chemical characteristics on nephrotoxicity. Bence-Jones proteins (AK and GL) were purified and isolated from the urine of two patients with multiple myeloma. The isotype of both proteins was characterised as being human monoclonal lambda light chain. The AK protein presented mainly an Ip>7.0, a high content of galactose and a low amount of sialic acid molecules. On the other hand, the GL protein presented a single band with an Ip of 4.3, a higher level of sialic acid and a reduced amount of galactose, in comparison with the AK protein. Baby Hamster Kidney (BHK) cells were maintained in culture in bottles at 37ºC, using DMEM culture media supplemented with 10% of calf serum with a pH of 7.4. Once the monolayer was observed to be confluent, the BHK cells were incubated with the two proteins, dissolved in a serum-free medium for 1, 5, 15, 30, 60 minutes and 24 hours. Control cells were established omitting the incubation with Bence-Jones proteins, but maintaining all of the other conditions. After, this the cells were washed, trypsinised, centrifuged and fixed in a solution of 4% paraformaldehyde and 0.5% glutaraldehyde on a 0.1 M, pH 7.4 phosphate buffer. Cells were processed for immunocytochemical reactions by using protein A coupled with colloidal gold and further silver enhancement. Semi-thin sections of the pellets were obtained and submitted to the cytochemical reactions. Detection of labelling was made by using light microscopy. It was observed that GL protein tended to be directed towards a perinuclear position, whereas the AK protein tended to suffer lysosomal deviation, suggesting that there is a direct contribution of physical and chemical characteristics on intracellular direction taken by Bence-Jones proteins.
  • Selection for grain yield and quality in segregating generations of wheat Articles

    Andrade, Alessandro Ramos de; Riede, Carlos Roberto; Scholz, Maria Brígida dos Santos; Destro, Deonisio; Fonseca, Ines Cristina de Batista

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo do trabalho foi combinar seleção simultânea para produtividade e qualidade tecnológica em populações segregantes elite de trigo, desenvolvidas pelo programa de melhoramento genético do IAPAR. Treze populações foram escolhidas, de acordo com a potencialidade de variabilidade genética na geração F2. Procedeu-se a seleção de espigas individuais as quais foram semeadas no sistema de espigas por fileira. Na geração F3 realizou-se a seleção individual de linhas, para potencial produtivo. Características como número de dias para o espigamento e peso de parcela foram determinadas. Sementes das linhas selecionadas, foram avaliadas para qualidade tecnológica por meio da análise de Sedimentação e teor de Proteína. As populações foram denominadas de C1 a C13, representando os diferentes cruzamentos. O número de linhagens selecionadas dentro de cada população variou de um a doze. As populações C6, C7, C9 e C13 foram classificadas como de maturação precoce. Duas populações (C6 e C9) apresentaram maior potencial de produtividade de grãos. Quatro populações C12, C3, C8 e C1 destacaram-se para a média e variância de sedimentação. As populações C2, C3 e C11 destacaram-se para teores médio, máximo e também variância de proteína. Os resultados obtidos indicam condições favoráveis de obter-se linhagens com elevado rendimento de grãos associados com melhor qualidade tecnológica.

    Abstract in English:

    The objective of the work was to combine simultaneous selection for grain yield and technological quality in elite segregating populations of wheat developed by the breeding program of IAPAR. Thirteen populations were chosen according to their potentiality of genetic variability in the F2 generation of the 1997 crop season. One hundred heads were selected from each population and sown as F3 head-rows in the following season. Visual selection of individual head-rows or lines was done for yield potential and maturity. Seeds of the selected lines were evaluated for Sedimentation Values as well as Protein Content. The populations were identified as C1 to C13, representing the different crosses. The number of F2:3 lines selected within populations varied from one to 12. The populations C6, C7, C9, and C13 were classified as early maturity. Two populations (C6 and C9) presented higher potential for grain yield. The populations C12, C3, C8, and C1 were better for mean and variance of sedimentation values. The populations C2, C3 and C11 had a good performance for mean, maximum values and variance of protein content. The data indicates a good potential to obtain advanced lines with higher grain yield associated with a better technological quality.
  • Stimulation of the Megasphaera elsdenii’s butyrate production in continuous culture by a yeast additive Articles

    Soto-Cruz, Oscar; Chávez-Rivera, Rafael; Saucedo-Castañeda, Gerardo

    Abstract in Portuguese:

    Estudo em cultura contínua da bactéria ruminal Megasphaera elsdenii que utiliza lactato como fonte de carbono foi realizada. Butirato, foi o produto produzido em menor concentração na cultura em batelada, porém em cultura contínua foi o produto de maior concentração. Sob condições definidas a concentração de biomassa aumentou de 0.46 a 0.72 g l-1. A adição do aditivo Yea Sacc não resultou num aumento da disponibilidade do carbono. As quantidades produzidas de valerato e CO2 foram calculadas pelo uso combinado do balanço e grau de redução do carbono. De acordo com esses resultados, o catabolismo de lactato de M. elsdenii foi mudado pela adição de aditivo a base de levedura. Maior rendimento em butirato e redução na produção de valerato foi observada, por outro lado a produção deacetato e propionato não foi afetada. Os resultados desse trabalho sugerem que os componentes solúveis presentes no aditivo a base de levedura aumentam o anabolismo de M. elsdenii modificando o fluxo de carbono através de suas vias de metabólicas, pelo aumento do butirato e redução do valerato. Em cultura contínua.

    Abstract in English:

    Continuous culture study of the ruminal bacterium Megasphaera elsdenii using lactate as carbon source is reported. Butyrate, the minor product in batch culture, was the main product in continuous culture. Under steady state conditions the biomass concentration was increased from 0.46 to 0.72 g l-1. Addition of Yea Sacc did not result an increased availability of carbon. The produced amounts of valerate and CO2 were calculated by using a combined carbon and degree of reduction balances. According to these results, the lactate catabolism of M. elsdenii was changed by the presence of yeast additive, yielding more butyrate and diminishing the production of valerate, while acetate and propionate production was not affected. Results reported in this work suggested that soluble compounds present in the yeast additive filtrate enhanced the anabolism of M. elsdenii and modified the carbon fluxes through its pathways by increasing butyrate and decreasing valerate production in continuous culture.
  • Alleviating soil acidity through plant organic compounds Articles

    Meda, Anderson R.; Cassiolato, Marcelo E.; Pavan, Marcos A.; Miyazawa, Mário

    Abstract in Portuguese:

    Foram conduzidos experimentos de laboratórios para avaliar os efeitos de extratos de plantas solúveis em água na acidez do solo. Os materiais de plantas foram: aveia preta, nabo, tremoço branco e azul, mucuna cinza e anã, Crotalaria spectabilis e C. breviflora, milheto, guandu, grama estrela, grama mato grosso, folhas de café, folhas de cana-de-açúcar, palhada de arroz e palhada de trigo. Foi utilizado o seguinte procedimento para o extrato da planta solúvel em água: pesar 3g de material de planta, adicionar 150 ml de água, agitar por 8h e filtrar. Os extratos de plantas foram adicionados na superfície do solo em uma coluna de PVC (1 ml min-1). Após, adicionou-se água deionizada em quantidade equivalente a três volumes de poros. Os extratos de plantas aumentaram o pH, Ca e K trocável e diminuíram Al. Nabo, aveia preta e tremoço azul foram os melhores e milheto o pior material para amenizar a acidez do solo. Nabo aumentou Al na água de drenagem. As alterações químicas foram associadas com as concentrações de cátions básicos nos extratos de plantas: quanto maior a concentração maior o efeito na amenização da acidez do solo.

    Abstract in English:

    A laboratory experiment was conducted to evaluate the effects of water soluble plant extracts on soil acidity. The plant materials were: black oat, oil seed radish, white and blue lupin, gray and dwarf mucuna, Crotalaria spectabilis and C. breviflora, millet, pigeon pea, star grass, mato grosso grass, coffee leaves, sugar cane leaves, rice straw, and wheat straw. Plant extracts were added on soil surface in a PVC soil column at a rate of 1.0 ml min-1. Both soil and drainage water were analyzed for pH, Ca, Al, and K. Plant extracts applied on the soil surface increased soil pH, exchangeable Ca ex and Kex and decreased Al ex. Oil seed radish, black oat, and blue lupin were the best and millet the worst materials to alleviate soil acidity. Oil seed radish markedly increased Al in the drainage water. Chemical changes were associated with the concentrations of basic cations in the plant extract: the higher the concentration the greater the effects in alleviating soil acidity.
  • An improved method for transformation of lettuce by Agrobacterium tumefaciens with a gene that confers freezing resistance Articles

    Pileggi, Marcos; Pereira, Albanin Aparecida Mielniczki; Silva, Joandrei dos Santos; Pileggi, Sônia Alvim Veiga; Verma, Desh Pal S.

    Abstract in Portuguese:

    Um método eficiente de obtenção de cultivares de alface por meio de transformação com Agrobacterium tumefaciens foi descrito por Torres et al., 1993. Neste trabalho foi desenvolvido um procedimento melhorado a partir do trabalho descrito acima foi aplicado para transformação da cultivar de alface Grand Rapids com o gene mutado P5CS. As principais modificações nos protocolos de transformação e regeneração, com o objetivo de torná-los mais práticos. Também foi procurado o melhoramento das etapas de transformação no sentido de se aumentar a superfície de infecção, além do aumento no tempo de co-cultivo com Agrobacterium (em uma alta concentração celular). Maior pressão seletiva foi utilizada contra plantas não transformadas e bactérias. Neste trabalho também se trabalhou na produção de sementes das gerações T1 e T2, para que se pudesse fazer os ensaios fisiológicos e genéticos. Este gene codifica para delta¹-pirrolina-5-carboxilato sintetase, uma enzima bifuncional que catalisa dois passos na biossíntese de prolina em plantas (Zhang et al., 1995; Peng et al., 1996), só que neste caso se tornou insensível para inibição por retroalimentação por prolina. O potencial deste gene é conferir resistência ao estresse hídrico (seca, alta concentração salina, frio) devido ao aumento na concentração de prolina intracelular, que funciona como um osmoprotetor. Neste trabalho foram obtidas e analisadas linhagens de alface transgênicas resistentes ao congelamento.

    Abstract in English:

    An efficient method for constructing transgenic lettuce cultivars by Agrobacterium tumefaciens was described by Torres et al., 1993. In the present work, an improvement of the above procedure is described and applied to transform the cultivar Grand Rapids with a mutated P5CS gene. The major modifications were concerned with turning more practical the transformation and regeneration protocols. Also we tried to improve transformation steps by increasing injured area in explants and prolonging co-cultivation with Agrobacteria (in larger concentration). A more significant selective pressure was used against non-transformed plants and bacteria. In these work we were concerned to obtain T1 and T2 seeds. The P5CS gene codes for a delta¹-pyrroline-5-carboxylate synthetase, a bifunctional enzyme that catalyzes two steps of proline biosynthesis in plants (Zhang et al., 1995; Peng et al., 1996), while the mutated gene is insensitive to feedback inhibition by proline. The potential benefit of this gene is to confer water stress resistance (drought, salt, cold) due to increased intracellular levels of proline that works like an osmoprotectant. In this work could obtain and characterize transgenic lettuce lineages which are resistant to freezing temperature.
  • Histological analysis of the callogenesis and organogenesis from root segments of Curcuma zedoaria Roscoe Articles

    Mello, Marcia O.; Melo, Murilo; Appezzato-da-Glória, Beatriz

    Abstract in Portuguese:

    Calo de Curcuma zedoaria Roscoe foram induzidos a partir de segmentos de raízes de plantas cultivadas in vitro. Os explantes foram inoculados em meio de Murashige & Skoog solidificado com ágar e suplementado com 13,4miM de ácido alfa-naftaleno acético e 2,2miM de 6-benzilaminopurina e mantidos no escuro a 25°C. As análises histológicas realizadas revelaram que os callus eram formados a partir de células hipertrofiadas do parênquima cortical do explante. Algumas destas células entravam em divisão, enquanto as células vizinhas a estas acumulavam amido. Após 70 dias, calos transferidos para meio de Murashige & Skoog líquido de mesma composição, eram capazes de regenerar plantas. Após 30 dias em meio líquido, gemas se desenvolveram de estruturas nodulares. Estas gemas adventíceas formaram um abundante sistema radicular quando transferidas para meio de Murashige & Skoog solidificado com ágar, sem regulador de crescimento e mantidas a 25°C na luz. A taxa de sobrevivência das plantas foi de 95%.

    Abstract in English:

    Callus was induced from root segments taken from in vitro grown plants of Curcuma zedoaria Roscoe. The explants were cultured on agar-solidified Murashige and Skoog medium supplemented with 13.4muM of alpha-naphthaleneacetic acid and 2.2muM of 6-benzylaminopurine at 25ºC in the dark. Histological analysis revealed that callus was formed from the hypertrophied cortical parenchyma cells of the explant. Some of these cells underwent division while the surrounding cells accumulated starch. Callus was capable of shoot bud regeneration after 70 days when it was transfered to liquid medium of the same composition. After 30 days in liquid medium, buds developed from nodular structures. The adventitious shoots developed extensive root systems when they were placed on agar-solidified Murashige and Skoog medium without growth regulators at 25º C in the light. The establishment of these plantlets in soil was about 95%.
  • Production of Flammulina velutipes on coffee husk and coffee spent-ground Articles

    Leifa, Fan; Pandey, Ashok; Soccol, Carlos R.

    Abstract in Portuguese:

    Cultivo no estado sólido foi utilizado para avaliar as possibilidades de utilizar a casca e a borra de café como substrato para a produção do cogumelo comestível do gênero Flamulina. A cepa de F. velutipes LPB foi adaptada em um meio contendo extrato de casca de café. Os melhores resultados em termos de produção do cogumelo foram obtidos com taxas de inoculação de 25%, embora não tenha sido observadas diferenças significativas quando taxas inferiores foram utilizadas (10-20%). O teor de umidade ideal para o crescimento micelial foi de 60% e 55% para a produção com casca e a borra de café. Utilizando a casca de café como substrato, a primeira frutificação ocorreu após 25 dias de inoculação e a eficiência biológica foi de aproximadamente 56% com duas colheitas após 40 dias. Utilizando-se a borra de café como substrato, a primeira frutificação ocorreu 21 dias após a inoculação e a eficiência biológica alcançada foi de 78% em 40 dias de cultivo. Houve uma redução nos teores de cafeína e taninos da ordem de 10,2 e 20,4%, respectivamente na casca de café após 40 dias. Na borra de café, os índices de taninos foram reduzidos em 28% após 40 dias. Esta redução foi atribuída à degradação da cafeína e taninos pela cultura. Os resultados mostraram a praticabilidade de usar a casca e a borra de café como substrato sem nenhum suplemento nutritivo para o cultivo sólido desse fungo comestível. A borra apresentou melhores resultados do que a casca de café.

    Abstract in English:

    Solid state cultivation (SSC) was carried out to evaluate the feasibility of using coffee husk and spent-ground as substrates for the production of edible mushroom Flammulina under different conditions of moisture and spawn rate. The strain of F. velutipes LPB 01 was adapted for a coffee husk extract medium. Best results were obtained with 25% spawn rate, though there was not much difference when lower spawn rates (10-20%) were used. Ideal moisture content for mycelial growth was 60% and 55% for coffee husk and spent-ground, respectively. With coffee husk as substrate, first fructification occurred after 25 days of inoculation and the biological efficiency reached about 56% with two flushes after 40 days. With spent-ground as substrate, first fructification occurred 21 days after inoculation and the biological efficiency reached about 78% in 40 days. There was decrease in the caffeine and tannins contents (10.2 and 20.4%, respectively) in coffee husk after 40 days. In coffee spent-ground, the tannin contents decreased by 28% after 40 days. These decrease was attributed to the degradation of caffeine or tannins by the culture because these were not adsorbed in the fungal mycelia. Results showed the feasibility of using coffee husk and coffee spent-ground as substrate without any nutritional supplementation for cultivation of edible fungus in SSC. Spent ground appeared better than coffee husk.
  • Isolation and characterization of three distinct forms of lipases from Candida rugosa produced in solid state fermentation Articles

    Benjamin, Sailas; Pandey, Ashok

    Abstract in Portuguese:

    Três formas distintas (Lip A, Lip B e Lip C) de lipases extracelulares (EC - 3.1.1.3), produzidas por Candida rugosa em fermentação no estado sólido (SSF) foram purificadas e caracterizadas. SSF foi conduzida em colunas de vidro, utilizando torta de óleo de coco e farelo de trigo. A enzima foi purificada do extrato aquoso do material fermentado por precipitação com sulfato de amônio, diálise, ultra - filtração e filtração em gel com Sephadex - 200 para uma purificação de 43 vezes e 64.35 - mg / ml de atividade específica. SDS - PAGE da enzima purificada revelou três faixas distintas, enquanto indicando a existência de três formas isômeras, Lip A, Lip B e Lip C com peso molecular aparente de aproximadamente 64,000, 62,000 e 60,000 Da, respectivamente. Todos as três formas isômeras eram ativas opticamente a 35-40ºC e pH 7-8. Elas mostraram diferenças marcantes nos valores de Km com diferentes triacilgliceróis saturados e insaturados. Ag + + e Hg + + inibiram fortemente a atividade enzimática de todas as três formas isômeras, Mn + + não produziu efeito e Ca + + e Mg + + aumentaram a atividade. EDTA inibiu fortemente as atividades enzimáticas dos isômeros. Porém, atividades de todas as três lipases eram completamente inibidas por inibidores de protease serina como 3,4 - dicloroisocomarina, pefabloc e parcialmente através de fluoreto de fenilmetanesulfonil. Este é o primeiro relatório que descreve a purificação e caracterização de lipases isoméricas produzidas por C. rugosa em culturas sólidas. Estes isômeros de lipase com características diversas produzidas em culturas sólidas podem obter aplicação potencial em campo biomédico.

    Abstract in English:

    Three distinct forms (Lip A, Lip B and Lip C) of extra-cellular lipases (EC- 3.1.1.3), produced by Candida rugosa in solid state fermentation (SSF) were purified and characterised. SSF was carried out in glass columns using coconut oil cake and wheat bran. The enzyme was purified from the aqueous extract of fermented matter by ammonium sulphate precipitation, dialysis, ultra-filtration and gel filtration using Sephadex-200 to a 43-fold purification and 64.35-mg/ml specific activity. SDS-PAGE of purified enzyme revealed three distinct bands, indicating the existence of three iso-forms, Lip A, Lip B and Lip C with apparent molecular weight about 64,000, 62,000 and 60,000 Da, respectively. All the three iso-forms were optimally active at 35-40°C and pH 7-8. They showed marked differences in their Km values with different saturated and unsaturated triacyl glycerols. Ag++ and Hg++ strongly inhibited enzyme activity of all the iso-forms, Mn++ has no effect and Ca++ and Mg++ enhanced the activity. EDTA also strongly inhibited the enzyme activities of iso-forms. However, activities of all the three lipases were completely inhibited by serine protease inhibitors such as 3,4-dichloroisocoumarin, pefabloc and partially by phenylmethanesulphonyl fluoride. To the best of our knowledge, this is the first report describing the purification and characterisation of C. rugosa lipase iso-forms from solid cultures. These lipase iso-forms with diverse characteristics produced in solid cultures may find potential application in biomedical field.
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