Biochemical changes associated to soybean seeds osmoconditioning during storage

A work was carried out with the purpose of verifying the biochemical changes associated to soybean (Glycine max (L.) Merrill) seeds osmoconditioning. Seeds of the UFV 10, IAC 8 and Doko RC cultivars harvested at R8 development stage and submitted to different treatments were used. The biochemical evaluations were performed during seed storage, after the hydration-dehydration process. Initially, seeds were osmoconditioned in a polyethylene glycol (PEG 6000) solution, with the osmotic potential of -0.8 MPa and 20ºC, for a period of four days. After that, seeds were dried back until the initial moisture content (10-11%) and stored in natural conditions for three and six months. Two controls were used: untreated seeds (dry seeds) and water soaked seeds. Seed changes in protein and lipid, hexanal accumulation and fatty acids contents were evaluated. The results showed that seed storage under laboratory natural conditions caused reduction in protein, lipid and polyunsaturated fatty acids content and promoted hexanal production. Storage periods reduced protein levels for all treatments, however the PEG 6000 treatment showed lower protein reduction. The soybean seed storage increased hexanal production, but hexanal levels were smaller with osmoconditioning comparing to the other imbibition treatments.

Obtenção de híbridos somáticos de limão 'Cravo' e tangerina 'Cleópatra'

Este trabalho teve como objetivo a obtenção de híbridos somáticos entre o limão 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck) e a tangerina 'Cleópatra' (Citrus reshni Hort.), para serem usados como porta-enxertos de citros. O limão 'Cravo' é atualmente o principal porta-enxerto comercial utilizado no Brasil, em virtude de suas boas qualidades agronômicas. Entretanto, é suscetível ao "declínio" dos citros, doença responsável pela eliminação anual de milhões de plantas cítricas no Brasil. A tangerina 'Cleópatra' é uma espécie bastante utilizada como porta-enxerto em outros países e tem sido descrita na literatura como tolerante ao "declínio". Protoplastos de suspensões celulares embriogênicas e protoplastos derivados de tecidos foliares foram utilizados para fusão com solução de PEG (50%) e posterior cultivo em agarose. A porcentagem de obtenção de células híbridas interespecíficas logo após a fusão, variou entre 5,1% e 6,8%. Foram obtidas mais de 500 plantas a partir de produtos de fusão cultivados em gotas de agarose. No total de 180 plantas avaliadas, 11 híbridos somáticos foram discriminados e confirmados, utilizando-se marcadores moleculares RAPD e isoenzimáticos (sistemas PO, IDH e PGI). Seis plantas foram aclimatizadas, plantadas no solo e estão sendo multiplicadas por estaquia para avaliação futura como porta-enxertos de citros.

Efeito do estresse hídrico e envelhecimento precoce na viabilidade de sementes osmocondicionadas de paineira (Chorisia speciosa)

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do condicionamento osmótico em aumentar a tolerância de sementes de paineira (Chorisia speciosa St. Hil.) ao estresse hídrico e ao envelhecimento precoce. As sementes foram condicionadas em solução de KNO3 (0,1M) a 20ºC durante 24 horas, e desidratadas a 27ºC até atingirem o peso inicial, apresentado antes do tratamento. Em seguida, foram expostas ao estresse hídrico simulado com soluções de PEG 6000 nos potenciais osmóticos de 0,0, -0,1, -0,2, -0,3, -0,4, -0,5, -0,6 e -0,7 MPa e aos efeitos do envelhecimento precoce (45ºC e 100% UR) durante 0, 24, 48, 72, 96 e 120 horas. Nas sementes condicionadas e submetidas ao estresse hídrico, os valores médios de porcentagem e velocidade de germinação foram estatisticamente superiores aos obtidos em sementes não condicionadas. Além disso, o condicionamento osmótico aumentou o limite máximo de tolerância ao estresse hídrico. As sementes condicionadas foram mais sensíveis ao envelhecimento precoce.

Condicionamento osmótico na germinação de sementes de cássia-do-nordeste sob estresse hídrico, térmico e salino

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do condicionamento osmótico na germinação de sementes de Cassia excelsa Schrad. sob condições de estresse hídrico, térmico e salino. O condicionamento consistiu na imersão de quatro repetições de 25 sementes cada, em soluções de polietilenoglicol (PEG 6000) com potenciais osmóticos de -0,2, -0,4 e -0,6 MPa por 72, 96, 168 horas, respectivamente, e em água destilada por 48 horas, a 20ºC. Em seguida, as sementes foram colocadas para germinar em três condições: estresse hídrico, simulado com soluções de PEG a -0,2, -0,4, -0,6 e -0,8 MPa a 27ºC; estresse térmico, sob temperaturas subótima (12ºC) e supra-ótima (39ºC) em água destilada; estresse salino, em soluções de NaCl a -0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,2 e 1,4 MPa a 27ºC. Foram avaliadas as porcentagens de germinação e tempos médios de emergência da radícula. A técnica de condicionamento osmótico com PEG ou com água destilada foi eficiente em aumentar a germinabilidade sob estresse hídrico e sob estresse térmico. A porcentagem de germinação sob estresse salino aumentou com o condicionamento com PEG, porém não houve redução no tempo de germinação.

Polyethylene glycol and polyvinylpirrolidone effect on bacterial rRNA extraction and hybridization from cells exposed to tannins

In order to detect fluctuations in ruminal microbial populations due to forage tannins using 16S ribosomal RNA (rRNA) probes, recovery of intact rRNA is required. The objective of this work was to evaluate the effect of polyethylene glycol (PEG) and polyvinylpirrolidone (PVP) on extraction of bacterial rRNA, in the presence of tannins from tropical legume forages and other sources, that hybridize with oligonucleotide probes. Ruminococcus albus 8 cells were exposed to 8 g/L tannic acid or 1 g/L condensed tannins extracted from Acacia angustissima, banana (Musa sp.) skin, Desmodium ovalifolium, red grape (Vitis vinifera) skin and Inga edulis, or no tannins. Cells were rinsed with Tris buffer pH 7 containing either 8% PEG or 6% PVP prior to cell lysis. Total RNA samples rinsed with either PEG or PVP migrated through denaturing agarose gels. The 16S rRNA bands successfully hybridized with a R. albus species-specific oligonucleotide probe, regardless of tannin source. The effect of rinsing buffers on the density of 16S rRNA bands, as well as on the hybridization signals was compared. There were significant effects (P<0.01) when the controls were compared to either buffer treatments due to tannin type, buffer used and the interaction of tannin type and buffer. The significant interaction indicates the influence of tannin type on the parameters evaluated.

Processo germinativo de sementes de paineira sob estresses hídrico e salino

O ambiente mutável provoca múltiplos estresses, que podem limitar a germinação da semente e a emergência e sobrevivência da plântula. Os objetivos deste trabalho foram determinar o efeito dos estresses hídrico e salino na viabilidade e vigor de sementes de paineira (Chorisia speciosa St. Hil.) e o limite máximo de tolerância a esses estresses. Para avaliação do efeito do estresse hídrico foram utilizadas soluções de manitol e PEG 6000; para o estresse salino, soluções de NaCl, KCl e CaCl2. Após a punção do tegumento, quatro repetições de 50 sementes por tratamento foram submetidas à germinação em substrato de papel-filtro umedecido com as soluções de diferentes potenciais osmóticos e incubadas a 27ºC. As sementes apresentaram menor tolerância ao estresse hídrico simulado com PEG 6000 em relação ao simulado com manitol. O limite máximo de tolerância à seca está situado entre -0,6 e -0,7 MPa de PEG 6000 e entre -1,4 e -1,6 MPa de manitol. Independentemente dos sais utilizados, a porcentagem de germinação decresceu com a diminuição do potencial osmótico do meio. O limite máximo de tolerância ao estresse salino foi o mesmo para todos os sais avaliados e está situado entre -1,0 e -1,2 MPa. A paineira pode ser classificada como glicófita, com moderada tolerância aos sais NaCl, KCl e CaCl2.

Carbon sources and polyethylene glycol on soybean somatic embryo conversion

Somatic embryogenesis is an efficient method for the production of target cells for soybean genetic transformation. However, this method still offers low percentages of plant regeneration, and perhaps is related to the maturation process and high morphological abnormalities of the matured embryos. This study aimed to identify a maturation medium that could contribute to the outcome of more efficient plant regeneration results. Embryogenic clusters, derived from cotyledons of immature seeds of the soybean cultivars Bragg and IAS5, were used as starting material for embryos development. Different maturation media were tested by using 6% maltose, 3% sucrose or 6% sucrose, combined with or without 25 g L-1 of the osmotic regulator polyethylene glycol (PEG-8000). The histodifferentiated embryos were quantified and classified in morphological types. Percentages of converted embryos were analyzed. Cultivar Bragg resulted in higher matured embryo quantities, but lower percentages were obtained for the conversion in comparison to cultivar IAS5. While the addition of PEG did not affect the number of embryos converted into plants, 6% sucrose enhanced the conversion percent significantly.

Alterações no perfil de frações nitrogenadas em calos de cana-de-açúcar induzidas por deficit hídrico

O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de marcadores bioquímicos e fisiológicos, na caracterização do estresse hídrico em calos de cultivares de cana-de-açúcar (Sacharum sp.), RB 72 454 (sensível) e SP 813250 (resistente), contrastantes quanto à resistência à seca em campo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial de 2x5 [cultivar x doses de polietilenoglicol (PEG)], com dez tratamentos e três repetições. Os calos foram submetidos a concentrações de PEG correspondentes aos potenciais osmóticos de 0, -0,3, -0,6, -0,9 e -1,2 MPa, por 120 horas. A variação no conteúdo relativo de água e na umidade não foi significativamente diferente entre as cultivares. Entretanto, foi observada a tendência de aumento no vazamento de eletrólitos, em conseqüência da diminuição do potencial osmótico na cultivar tolerante. Na cultivar sensível, observou-se tendência de aumento de prolina e, na resistente, diminuição, embora os níveis não tenham sido afetados pelo deficit hídrico. As concentrações de aminoácidos livres foram maiores na sensível. Houve queda nas concentrações de amônia, em ambas cultivares. Os níveis de proteínas não foram afetados pelo PEG. O perfil protéico por SDS-PAGE não mostrou aumento induzido por PEG, na intensidade das bandas correspondentes aos peptídeos entre 14 e 66 kDa. Os marcadores bioquímicos e fisiológicos não foram relacionados ao grau diferencial de resistência observado nas cultivares em condições de campo.

Crescimento e conteúdo de prolina em plântulas de guandu submetidas a estresse osmótico e à putrescina exógena

O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da aplicação da poliamina putrescina no acúmulo de prolina e no crescimento inicial de plântulas de guandu cultivadas sob estresse hídrico ou salino, e avaliar se esta poliamina pode ser usada como atenuadora desses estresses. Sementes de duas cultivares de guandu, BRS Mandarim e Caqui, foram germinadas em caixas gerbox forradas com papel de filtro umedecido com 0,0, -0,2, -0,3, -0,4, -0,5 MPa de PEG 6000 ou 0, 20, 40, 60, 80 e 120 mmol L-1 de NaCl, na ausência (0 mmol L-1) ou na presença (0,5 mmol L-1) de putrescina. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x5x2 e 2x6x2 (duas cultivares, cinco níveis de deficiência hídrica ou seis níveis de estresse salino, e presença ou ausência de putrescina), com quatro repetições. O crescimento das plântulas é acentuadamente reduzido pelas condições de restrição hídrica e salinidade. A putrescina exógena incrementa, sob ambos os estresses, os teores de prolina nas plântulas de guandu, especialmente na cultivar BRS Mandarin, e atenua os efeitos da deficiência hídrica moderada nas cultivares estudadas. Os estresses de restrição hídrica e de salinidade causam acúmulo de prolina na parte aérea e nas raízes de ambas as cultivares. A prolina pode ser considerada um bom indicador bioquímico e fisiológico desses estresses em plântulas de guandu.

Efeito do polietilenoglicol e da albumina na imobilização de lipase microbiana e na catálise em meio orgânico

Poly (ethylene) glycol (PEG) and bovine serum albumin (BSA), as additive agents, were used to enhance the activity of immobilized microbial lipase in organic solvent. Controlled pore silica (CPS) was selected as matrix and different immobilization procedures were evaluated: directly lipase binding on CPS and simultaneous addition of lipase and additive agent on the same support. The highest coupling yield (59.6%) was attained when the immobilization procedure was performed at lipase loading of 150 U/g support in the presence of PEG-1.500. This immobilized system was used in esterification reactions under repeated batch cycles and the biocatalyst half-life was found to increase 2.7 times when compared with the control.

Síntese e caracterização de dispersões aquosas de poliuretanos à base de copolímeros em bloco de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico)

Non-polluting polyurethane aqueous dispersions, with 40% of solids content, were synthesized based on block copolymers of poly(ethylene glycol) and poly(propylene glycol) (PEG-b-PPG), with PEG hydrophilic segments content of 7 and 25%, poly(propylene glycol) (PPG), dimethylolpropionic acid (DMPA), isophorone diisocyanate (IPDI), and hydrazine. Different formulations were synthesized by varying the equivalent-grams ratios between isocyanate and hydroxyl groups (NCO/OH) and PPG and (PEG-b-PPG). The presence of high amounts of PEG in the formulations provoked the formation of gels. Average particle size and viscosity of the dispersions were determined. Mechanical properties and water absorption resistance of cast films were evaluated.

Desenvolvimento e validação de um método analítico por CLAE para quantificação de ácido ursólico em dispersões sólidas

Ursolic acid is a natural molecule that presents several pharmacological properties. In this work, an analytical method by RP-HPLC has been developed and validated for quantification of this drug in the solid dispersions, using PEG 6000 and Poloxamer 407 as polymers. The method was specific, linear in the range of 1.0-50.0 µg mL-1 (r<0.99), precise (CV < 5% for both inter- and intra-assays), accurate (maximum deviation of ± 13%), and robust to the parameters evaluated. This method has proved to be simple and useful for ursolic acid determination in solid dispersions, enabling its determination in pharmaceutical dosage form.

Enhanced photocatalytic activity of TiO2 films by modification with polyethylene glycol

Titanium dioxide porous thin films on the Anatase phase were deposited onto glass slides by the sol-gel method assisted with polyethylene glycol (PEG). The dip-coated films were characterized using scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA and DTG), UV-visible spectroscopy and X-ray diffraction (XRD). The photocatalytic activity of the films was determined by means of methyl-orange oxidation tests. The resultant PEG-modified films were crack-free and developed a porous structure after calcination at 500 °C. Photo-oxidation tests showed the dependency of catalytic activity of the films on the number of layers (thickness) and porosity, i.e. of the interfacial area.

Ultrafiltration membranes from waste polyethylene terephthalate and additives: synthesis and characterization

The synthesis and characterization of asymmetric ultrafiltration membranes from recycled polyethylene terephthalate (PET) and polyvinylpyrrolidone (PVP) is reported. PET is currently used in many applications, including the manufacture of bottles and tableware. Monomer extraction from waste PET is expensive, and this process has not yet been successfully demonstrated on a viable scale. Hence, any method to recycle or regenerate PET once it has been used is of significant importance from scientific and environmental research viewpoints. Such a process would be a green alternative due to reduced raw monomer consumption and the additional benefit of reduced manufacturing costs. The membranes described here were prepared by a phase-inversion process, which involved casting a solution containing PET, m-cresol as solvent, and polyethylene glycol (PEG) of different molecular weights as additives. The membranes were characterized in terms of pure water permeability (PWP), molecular weight cut-off (MWCO), and flux and membrane morphology. The results show that the addition of PEG with high molecular weights leads to membranes with higher PWP. The presence of additives affects surface roughness and membrane morphology.

ESTUDO DA IMOBILIZAÇÃO DE LIPASE EM SÍLICA OBTIDA PELA TÉCNICA SOL-GEL

The objective of this work was the immobilization of the enzyme Candida antarctica lipase B (CAL B) using the sol-gel method of immobilization and three different initiators of the polymerization reaction: one acid (HCl), one basic (NH4OH) and the other nucleophilic (HBr). Tetraethylorthosilicate was used as the silica precursor. The influence of the additive PEG 1500 on immobilization was assessed. The efficiency of the process was evaluated considering the esterification activity of the xerogels. The immobilization process provided enhanced thermal stability, storage and operational aspects relative to the free enzyme. Storage temperature proved one of the main variables to be considered in the process, with the xerogels stored under refrigeration showing better results in terms of residual activity (nearly 200 days with ≥ 90% residual activity of basic and nucleophilic xerogels) when compared with storage at ambient temperature (nearly 40 days). The results demonstrated the possibility of reuse of derivatives and a greater number of cycles (nine), considering a residual activity of 50%.