Crescimento do milho com controle de plantas daninhas via consorciação com gliricídia

A consorciação com a gliricídia controla as plantas daninhas do milho. Com o objetivo de entender melhor esse controle, realizou-se uma análise do crescimento do milho em consorciação com a gliricídia. O híbrido duplo AG 1051 foi cultivado com capinas (duas capinas, aos 20 e 40 dias após a semeadura), sem capinas e em consorciação com a gliricídia. Na consorciação, a gliricídia foi semeada a lanço, com 25 sementes viáveis m-2, por ocasião da semeadura do milho, entre as fileiras desta cultura. Utilizou-se o delineamento de blocos completos casualizados com parcelas subdivididas e oito repetições. O controle de plantas daninhas foi aplicado às parcelas, e as 13 coletas da parte aérea das plantas, para avaliação da área foliar e da matéria seca, às subparcelas. As coletas foram feitas de sete em sete dias, a partir dos 14 dias após a semeadura. Pode ser concluído que o controle das plantas daninhas com duas capinas determinou maiores valores na área e matéria seca foliares, bem como na matéria seca total da planta. Nessas características, as plantas das parcelas consorciadas apresentaram comportamento intermediário entre plantas das parcelas capinadas e das não capinadas. Portanto, as plantas daninhas reduzem o crescimento do milho, e a gliricídia provavelmente controla parcialmente o mato, beneficiando o milho. Não houve diferenças entre tratamentos de controle de plantas daninhas nas taxas de crescimento absolutas e relativas, área foliar específica e taxa assimilatória líquida. A maior razão de área foliar foi observada com a consorciação com gliricídia.

Butyrate induces apoptosis in murine macrophages via caspase-3, but independent of autocrine synthesis of tumor necrosis factor and nitric oxide

We demonstrated that 4 mM butyrate induces apoptosis in murine peritoneal macrophages in a dose- and time-dependent manner as indicated by studies of cell viability, flow cytometric analysis of annexin-V binding, DNA ladder pattern and the determination of hypodiploid DNA content. The activity of caspase-3 was enhanced during macrophage apoptosis induced by butyrate and the caspase inhibitor z-VAD-FMK (100 µM) inhibited the butyrate effect, indicating the major role of the caspase cascade in the process. The levels of butyrate-induced apoptosis in macrophages were enhanced by co-treatment with 1 µg/ml bacterial lipopolysaccharide (LPS). However, our data indicate that apoptosis induced by butyrate and LPS involves different mechanisms. Thus, LPS-induced apoptosis was only observed when macrophages were primed with IFN-gamma and was partially dependent on iNOS, TNFR1 and IRF-1 functions as determined in experiments employing macrophages from various knockout mice. In contrast, butyrate-induced macrophage apoptosis was highly independent of IFN-gamma priming and of iNOS, TNFR1 and IRF-1 functions.

Angiotensin II stimulates MCP-1 production in rat glomerular endothelial cells via NAD(P)H oxidase-dependent nuclear factor-kappa B signaling

Angiotensin II (Ang II) plays a crucial role in the pathogenesis of renal diseases. The objective of the present study was to investigate the possible inflammatory effect of Ang II on glomerular endothelial cells and the underlying mechanism. We isolated and characterized primary cultures of rat glomerular endothelial cells (GECs) and observed that Ang II induced the synthesis of monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) in GECs as demonstrated by Western blot. Ang II stimulation, at concentrations ranging from 0.1 to 10 µm, of rat GECs induced a rapid increase in the generation of reactive oxygen species as indicated by laser fluoroscopy. The level of p47phox protein, an NAD(P)H oxidase subunit, was also increased by Ang II treatment. These effects of Ang II on GECs were all reduced by diphenyleneiodonium (1.0 µm), an NAD(P)H oxidase inhibitor. Ang II stimulation also promoted the activation of nuclear factor-kappa B (NF-κB). Telmisartan (1.0 µm), an AT1 receptor blocker, blocked all the effects of Ang II on rat GECs. These data suggest that the inhibition of NAD(P)H oxidase-dependent NF-κB signaling reduces the increase in MCP-1 production by GECs induced by Ang II. This may provide a mechanistic basis for the benefits of selective AT1 blockade in dealing with chronic renal disease.

An improved in vivo method for atrioventricular node ablation via thoracotomy

The atrioventricular (AV) node is permanently damaged in approximately 3% of congenital heart surgery operations, requiring implantation of a permanent pacemaker. Improvements in pacemaker design and in alternative treatment modalities require an effective in vivo model of complete heart block (CHB) before testing can be performed in humans. Such a model should enable accurate, reliable, and detectable induction of the surgical pathology. Through our laboratory’s efforts in developing a tissue engineering therapy for CHB, we describe here an improved in vivo model for inducing chronic AV block. The method employs a right thoracotomy in the adult rabbit, from which the right atrial appendage may be retracted to expose an access channel for the AV node. A novel injection device was designed, which both physically restricts needle depth and provides electrical information via electrocardiogram interface. This combination of features provides real-time guidance to the researcher for confirming contact with the AV node, and documents its ablation upon formalin injection. While all animals tested could be induced to acute AV block, those with ECG guidance were more likely to maintain chronic heart block >12 h. Our model enables the researcher to reproduce both CHB and the associated peripheral fibrosis that would be present in an open congenital heart surgery, and which would inevitably impact the design and utility of a tissue engineered AV node replacement.

Taurine inhibits serum deprivation-induced osteoblast apoptosis via the taurine transporter/ERK signaling pathway

Taurine has positive effects on bone metabolism. However, the effects of taurine on osteoblast apoptosis in vitro have not been reported. The aim of this study was to investigate the activity of taurine on apoptosis of mouse osteoblastic MC3T3-E1 cells. The data showed that 1, 5, 10, or 20 mM taurine resulted in 16.7, 34.2, 66.9, or 63.75% reduction of MC3T3-E1 cell apoptosis induced by the serum deprivation (serum-free α-MEM), respectively. Taurine (1, 5, or 10 mM) also reduced cytochrome c release and inhibited activation of caspase-3 and -9, which were measured using fluorogenic substrates for caspase-3/caspase-9, in serum-deprived MC3T3-E1 cells. Furthermore, taurine (10 mM) induced extracellular signal-regulated kinase (ERK) phosphorylation in MC3T3-E1 cells. Knockdown of the taurine transporter (TAUT) or treatment with the ERK-specific inhibitor PD98059 (10 μM) blocked the activation of ERK induced by taurine (10 mM) and abolished the anti-apoptotic effect of taurine (10 mM) in MC3T3-E1 cells. The present results demonstrate for the first time that taurine inhibits serum deprivation-induced osteoblast apoptosis via the TAUT/ERK signaling pathway.

Testosterone therapy delays cardiomyocyte aging via an androgen receptor-independent pathway

The testicular feminized (Tfm) mouse carries a nonfunctional androgen receptor (AR) and reduced circulating testosterone levels. We used Tfm and castrated mice to determine whether testosterone modulates markers of aging in cardiomyocytes via its classic AR-dependent pathway or conversion to estradiol. Male littermates and Tfm mice were divided into 6 experimental groups. Castrated littermates (group 1) and sham-operated Tfm mice (group 2, N = 8 each) received testosterone. Sham-operated Tfm mice received testosterone in combination with the aromatase inhibitor anastrazole (group 3, N = 7). Castrated littermates (group 4) and sham-operated untreated Tfm mice (group 5) were used as controls (N = 8 and 7, respectively). An additional control group (group 6) consisted of age-matched non-castrated littermates (N = 8). Cardiomyocytes were isolated from the left ventricle, telomere length was measured by quantitative PCR and expression of p16INK4α, retinoblastoma (Rb) and p53 proteins was detected by Western blot 3 months after treatment. Compared with group 6, telomere length was short (P < 0.01) and expression of p16INK4α, Rb and p53 proteins was significantly (P < 0.05) up-regulated in groups 4 and 5. These changes were improved to nearly normal levels in groups 1 and 2 (telomere length = 0.78 ± 0.05 and 0.80 ± 0.08; p16INK4α = 0.13 ± 0.03 and 0.15 ± 0.04; Rb = 0.45 ± 0.05 and 0.39 ± 0.06; p53 = 0.16 ± 0.04 and 0.13 ± 0.03), but did not differ between these two groups. These improvements were partly inhibited in group 3 compared with group 2 (telomere length = 0.65 ± 0.08 vs 0.80 ± 0.08, P = 0.021; p16INK4α = 0.28 ± 0.05 vs 0.15 ± 0.04, P = 0.047; Rb = 0.60 ± 0.06 vs 0.39 ± 0.06, P < 0.01; p53 = 0.34 ± 0.06 vs 0.13 ± 0.03, P = 0.004). In conclusion, testosterone deficiency contributes to cardiomyocyte aging. Physiological testosterone can delay cardiomyocyte aging via an AR-independent pathway and in part by conversion to estradiol.

Rhein induces apoptosis of human gastric cancer SGC-7901 cells via an intrinsic mitochondrial pathway

Rhein is a primary anthraquinone found in the roots of a traditional Chinese herb, rhubarb, and has been shown to have some anticancer effects. The aim of the present study was to investigate the effect of rhein on the apoptosis of the human gastric cancer line SGC-7901 and to identify the mechanism involved. SGC-7901 cells were cultured and treated with rhein (0, 50, 100, 150, and 200 µM) for 24, 48, or 72 h. Relative cell viability assessed by the MTT assay after treatment was 100, 99, 85, 79, 63% for 24 h; 100, 98, 80, 51, 37% for 48 h, and 100, 97, 60, 36, 15% for 72 h, respectively. Cell apoptosis was detected with TUNEL staining and quantified with flow cytometry using annexin FITC-PI staining at 48 h after 100, 200 and 300 µm rhein. The percentage of apoptotic cells was 7.3, 21.9, 43.5%, respectively. We also measured the mRNA levels of caspase-3 and -9 using real-time PCR. Treatment with 100 µM rhein for 48 h significantly increased mRNA expression of caspase-3 and -9. The levels of apoptosis-related proteins including Bcl-2, Bax, Bcl-xL, and pro-caspase-3 were evaluated in rhein-treated cells. Rhein increased the Bax:Bcl-2 ratio but decreased the protein levels of Bcl-xL and pro-caspase-3. Moreover, rhein significantly increased the expression of cytochrome c and apoptotic protease activating factor 1, two critical components involved in mitochondrial pathway-mediated apoptosis. We conclude that rhein inhibits SGC-7901 proliferation by inducing apoptosis and this antitumor effect of rhein is mediated in part by an intrinsic mitochondrial pathway.

SIRT1 negatively regulates amyloid-beta-induced inflammation via the NF-κB pathway

Chronic inflammation induced by amyloid-beta (Aβ) plays a key role in the development of age-related macular degeneration (AMD), and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), interleukin (IL)-6, and IL-8 may be associated with chronic inflammation in AMD. Sirtuin 1 (SIRT1) regulates inflammation via inhibition of nuclear factor-kappa B (NF-κB) signaling, and resveratrol has been reported to prevent Aβ-induced retinal degeneration; therefore, we investigated whether this action was mediated via activation of SIRT1 signaling. Human adult retinal pigment epithelial (RPE) cells were exposed to Aβ, and overactivation and knockdown of SIRT1 were performed to investigate whether SIRT1 is required for abrogating Aβ-induced inflammation. We found that Aβ-induced RPE barrier disruption and expression of IL-6, IL-8, and MMP-9 were abrogated by the SIRT1 activator SRT1720, whereas alterations induced by Aβ in SIRT1-silenced RPE cells were not attenuated by SRT1720. In addition, SRT1720 inhibited Aβ-mediated NF-κB activation and decrease of the NF-κB inhibitor, IκBα. Our findings suggest a protective role for SIRT1 signaling in Aβ-dependent retinal degeneration and inflammation in AMD.

Berberine induces apoptosis via ROS generation in PANC-1 and MIA-PaCa2 pancreatic cell lines

Pancreatic cancer is the fourth leading cause of cancer death. Gemcitabine is widely used as a chemotherapeutic agent for the treatment of pancreatic cancer, but the prognosis is still poor. Berberine, an isoquinoline alkaloid extracted from a variety of natural herbs, possesses a variety of pharmacological properties including anticancer effects. In this study, we investigated the anticancer effects of berberine and compared its use with that of gemcitabine in the pancreatic cancer cell lines PANC-1 and MIA-PaCa2. Berberine inhibited cell growth in a dose-dependent manner by inducing cell cycle arrest and apoptosis. After berberine treatment, the G1 phase of PANC-1 cells increased by 10% compared to control cells, and the G1 phase of MIA-PaCa2 cells was increased by 2%. Whereas gemcitabine exerts antiproliferation effects through S-phase arrest, our results showed that berberine inhibited proliferation by inducing G1-phase arrest. Berberine-induced apoptosis of PANC-1 and MIA-PaCa2 cells increased by 7 and 2% compared to control cells, respectively. Notably, berberine had a greater apoptotic effect in PANC-1 cells than gemcitabine. Upon treatment of PANC-1 and MIA-PaCa2 with berberine at a half-maximal inhibitory concentration (IC50), apoptosis was induced by a mechanism that involved the production of reactive oxygen species (ROS) rather than caspase 3/7 activation. Our findings showed that berberine had anti-cancer effects and may be an effective drug for pancreatic cancer chemotherapy.

Síntese de esteres terpenóides por via enzimática: influência do tamanho da cadeia alifática do ácido graxo e da estrutura do álcool de terpeno

A especificidade de uma preparação comercial de lipase imobilizada, com relação a molécula ácida e alcoólica do substrato, foi estudada através da síntese de diversos ésteres de terpenóides. Na série de reações do citronelol e ácidos graxos com diferentes tamanho de cadeia alifática (C2 a C18), altas taxas de esterificação (95 a 98%) foram alcançadas para ácidos contendo 4 ou mais carbonos. Numa segunda série de experimentos, diferentes álcoois terpenos foram esterificados com ácido butírico, sendo constatado uma influência marcante da estrutura do álcool de terpeno no desempenho desta preparação enzimática. Graus de esterificação maiores que 95% somente foram obtidos para os álcoois primários como citronelol, geraniol e nerol. Álcoois secundários (mentol) e terciários (linalol) não foram esterificados, sob as condições testadas.

TEXTURA DE FEIJÃO-VAGEM (Phaseolus vulgaris L) PROCESSADO OU NÃO: EFEITO DA APLICAÇÃO DE CONCENTRAÇÕES CRESCENTES DE CÁLCIO VIA ABSORÇÃO RADICULAR

Esta investigação teve como objetivo estudar o efeito do cultivo de feijão-vagem com doses crescentes de cálcio na textura das vagens antes e após processo de enlatamento. O experimento foi desenvolvido com a cultivar UEL 1, utilizando-se areia grossa como substrato. Os tratamentos constaram das seguintes concentrações de cálcio em solução nutritiva: 0, 75, 150 e 300 ppm. Foram determinados os teores de cálcio das vagens in natura, substâncias pécticas e textura das vagens in natura e processada. As concentrações de cálcio nas vagens aumentaram em paralelo à elevação dos níveis de cálcio adicionados à solução nutritiva. Os teores de pectina solúvel nas vagens in natura não diferiram entre os tratamentos. Houve um acréscimo da quantidade de pectina insolúvel em função do aumento das doses de cálcio. Após o processamento térmico ocorreu uma solubilização das pectinas. A maior concentração de pectina solúvel nas vagens enlatadas foi observada nas vagens cultivadas sem adição de cálcio na solução nutritiva. As medidas de textura demonstraram uma tendência de aumento de firmeza das vagens concomitante à elevação nos teores de cálcio antes e após o processo de enlatamento.

Curvas de porcentagem mássica de água versus peso específico em vegetais in natura - otimização de processos industriais pela seleção via teste da matéria-prima

O trabalho visa a verificação da existência de correlação matemática entre peso específico (SG) e porcentagem mássica de água (PMA) em vegetais in natura. Foram concluídas as curvas da Solanum tuberosum (batata-inglesa), Dioscorea sp (cará), Manihot utilíssima (mandioca). O procedimento de medição de peso específico em laboratório pode ser utilizado como teste em escala industrial para determinação da porcentagem mássica de água em vegetais in natura de aspecto uniforme através da curva característica PExPMA do vegetal utilizado. O teste assim descrito é simples, econômico, não destrutivo e preciso, fácil de ser implantado na indústria para otimização de processos que tenham como matéria-prima vegetais in natura, uma vez que a porcentagem mássica de água do vegetal é um parâmetro importante. Com a aplicação do teste é possível selecionar a matéria-prima de melhor produtividade, permitindo melhores produtos e maior rendimento do processo, além de atingir melhor homogeneidade do produto final.

Estudo da produção de biopolímeros via enzimática através de inativação e lise celular e com células viáveis de Beijerinckia sp. 7070

Biopolímeros microbianos são polissacarídeos produzidos por microrganismos. A Beijerinckia sp. 7070 produz o biopolímero denominado clairana®. Biopolímeros microbianos podem ser produzidos utilizando enzimas purificadas (via enzimática). O objetivo desse trabalho foi avaliar a possibilidade de produzir o biopolímero clairana® via enzimática, verificar se a síntese e as enzimas envolvidas na síntese são intra e/ou extracelulares, se as enzimas permanecem ativas no meio e estudar a produção do biopolímero via enzimática, através de inativação e lise celular, e pelo processo convencional com células viáveis. As amostras foram cultivadas com a bactéria em meio líquido e submetidas à morte celular por inativação e lise celular após 30h, através de antibiótico e ultrasom, respectivamente. Amostras foram retiradas após 32, 46 e 54h de incubação, junto com amostras produzidas com células viáveis. O mesmo procedimento foi realizado em 46h e amostras foram coletadas após 48, 52 e 54h de incubação. Os polímeros foram recuperados, secos, pesados e analisados. Os resultados sugerem que é possível produzir o biopolímero clairanaâ via enzimática e que, provavelmente enzimas intra e extracelulares estão envolvidas, permanecendo ativas no meio e começando a atuar antes de 30h de fermentação. O processo via enzimática através de lise foi mais eficiente pois libera os polissacarídeos produzidos intracelularmente para o meio externo.

Otimização via metodologia de superfície de respostas dos parâmetros tecnológicos para produção de fruta estruturada e desidratada a partir de polpa concentrada de mamão

O objetivo deste trabalho foi investigar os parâmetros tecnológicos relevantes no processo de estruturação de polpa concentrada de mamão (16ºBrix), utilizando um delineamento experimental associado a Metodologia de Superfície de Respostas. Os resultados do planejamento composto central utilizado mostraram que as variáveis pectina (x1) e alginato (x2) foram estatisticamente significativas para aumentar a firmeza de fruta estrutura de mamão. Foram realizados experimentos para confirmar as previsões do modelo matemático proposto para firmeza. As frutas estruturadas obtidas com os menores níveis de pectina (7g/kg) e alginato (7g/kg) apresentaram firmeza elevada, em torno de 3,2kg, cerca de 2,4 vezes maior que o valor previsto pelo modelo, provavelmente devido a variações no pH da polpa de mamão. Os resultados mostraram ser possível produzir fruta estruturada com teor elevado de polpa de mamão concentrada (672g/kg) e quantidade mínima de sacarose (364g/kg). O glicerol (x3) na concentração de 100g/kg suprimiu a atividade de água dos géis de polpa concentrada de mamão para 0,922. A secagem (60ºC/6h) sob vácuo (0,8kgf/kg) das frutas estruturadas minimizou o problema de adesividade superficial das frutas estruturadas e, concomitantemente, promoveu redução na atividade de água, para níveis de umidade intermediária, em torno de 0,860.

Análise exploratória de adoçantes de mesa via espectroscopia no infravermelho (FTIR) e análise por componentes principais (ACP)

Nos últimos vinte anos, o consumo de alimentos diet e light tem aumentado sistematicamente, o que tem propiciado o constante desenvolvimento de produtos desse gênero. Grande ênfase tem sido dada àqueles produtos que substituem sacarose por edulcorantes de baixos conteúdos calóricos ou não calóricos. Seguindo esta tendência, adoçantes de mesa têm sido desenvolvidos variando-se amplamente o veículo e o tipo de edulcorante empregado. Neste trabalho, a análise de componentes principais associada à espectroscopia na região do infravermelho médio foi utilizada com sucesso para diferenciar os veículos empregados na produção destes adoçantes, sendo que esta metodologia quimiométrica reduziu o espaço dimensional para dois fatores, explicando cerca de 82-% da variância total dos dados. As variáveis responsáveis por esta discriminação estão localizadas na região da impressão digital do espectro de infravermelho (752,2 a 1284,5 cm-1). A análise exploratória mostrou-se útil para a visualização destes dados, gerando informações semiquantitativas para os adoçantes constituídos por lactose/aspartame, observações que seriam dificilmente visualizadas sem o recurso quimiométrico aplicado.