Foam-forming properties of Ilex paraguariensis (mate) saponin: foamability and foam lifetime analysis by Weibull equation

Saponins are natural soaplike foam-forming compounds widely used in foods, cosmetic and pharmaceutical preparations. In this work foamability and foam lifetime of foams obtained from Ilex paraguariensis unripe fruits were analyzed. Polysorbate 80 and sodium dodecyl sulfate were used as reference surfactants. Aiming a better data understanding a linearized 4-parameters Weibull function was proposed. The mate hydroethanolic extract (ME) and a mate saponin enriched fraction (MSF) afforded foamability and foam lifetime comparable to the synthetic surfactants. The linearization of the Weibull equation allowed the statistical comparison of foam decay curves, improving former mathematical approaches.

Triterpenes and new saponins from Ilex chamaedryfolia: chemotaxonomic tool to ilex species differentiation

Three saponins were isolated from leaves of Ilex chamaedryfolia. Their structures were established by spectroscopic and mass spectrometry data as the new saponin 3β-O-β-D-glucopyranosyl-(1-3)-α-L-arabinopyranosyl-20( S)-19α-hydroxyurs-12-en-28-oic acid 28-O-β-D-glucopyranosyl-(1-3)-β-D-glucopyranosyl ester, the new saponin 3β-O-β-D-glucopyranosyl-(1-3)-α-L-arabinopyranosyl-20( S)-19α-hydroxyurs-12-en-28-oic acid 28-O-β-D-glucopyranosyl ester and the known saponin 3β-O-β-D-glucuronopyranosyl-20(R )-19α-hydroxyurs-12-en-28-oic acid 28-O-β-D-glucopyranosyl ester. Ursolic acid and α-amyrin were also isolated.

Identificação do carbamato de etila durante o armazenamento da cachaça em tonel de carvalho (quercus sp) e recipiente de vidro

The objective of the present study was the identification and quantification of ethyl carbamate (EC), by HPLC-FLD, after different periods of storage in an oak (Quercus sp) barrel and a glass vessel. The concentration of EC in the cachaça samples varied from

Variation of essential oil composition of Tapirira guianensis Aubl. (Anacardiaceae) from two sandbank forests, north of Brazil

Tapirira guianensis (Anacardiaceae) is used in traditional medicine and is important for the recovery of degraded areas and riparian forests because the T. guianensis fruits are highly consumed by wildlife. Volatile components from dried leaves and branches of five individual plants of T. guianensis were collected in two sandbank forests of the State of Pará (Extractive Reserve Maracanã and Area of Environmental Protection Algodoal/Maiandeua), extracted by hydrodistillation using a Clevenger-type apparatus, and analyzed by GC/MS. The ten oils obtained are comprised mostly of sesquiterpene hydrocarbons (58.49 to 100%), with (E)-caryophyllene, β-selinene, α-selinene, β-sesquiphellandrene, and α-zingiberene being the most prominent. The results of the oil compositions were processed by Hierarchical Component Analysis (HCA) allowing the establishment of three groups of essential oils for T. guianensis differentiated by the content of β-selinene/α-selinene (Type I), (E)-caryophyllene (Type II), and β-sesquiphellandrene/α-zingiberene (Type III).

DETECTION AND QUANTIFICATION OF PHYTOCHEMICAL MARKERS OF Ilex paraguariensis BY LIQUID CHROMATOGRAPHY

Ilex paraguariensis (yerba-mate) is used as a beverage, and its extract requires adequate quality control methods in order to guarantee quality and safe use. Strategies to develop and optimize a chromatographic method to quantify theobromine, caffeine, and chlorogenic acid in I. paraguariensis extracts were evaluated by applying a quality by design (QbD) model and ultra high-performance liquid chromatography (UHPLC). The presence of these three phytochemical markers in the extracts was evaluated using UHPLC-MS and was confirmed by the chromatographic bands in the total ion current traces (m/z of 181.1 [M+H]+, 195.0 [M+H]+, and 353.0 [M−H]−, respectively). The developed method was then transferred to a high-performance liquid chromatography (HPLC) platform, and the three phytochemical markers were used as external standards in the validation of a method for analyses of these compounds in extracts using a diode array detector (DAD). The validated method was applied to quantify the chlorogenic acid, caffeine, and theobromine in the samples. HPLC-DAD chromatographic fingerprinting was also used in a multivariate approach to process the entire data and to separate the I. paraguariensis extracts into two groups. The developed method is very useful for qualifying and quantifying I. paraguariensis extracts.

Detection of beetle damage in forests by X-ray CT image processing

Some beetle species can have devastating economic impacts on forest and nursery industries. A recent example is Anophophora glabripennis, a species of beetle known in the United States as the ''Asian Longhorrned beetle'', which has damaged many American forests, and is a threat which can unintentionally reach south American countries, including Brazil. This work presents a new method based on X-ray computerized tomography (CT) and image processing for beetle injury detection in forests. Its results show a set of images with correct identification of the location of beetles in living trees as well as damage evaluation with time.

Estudo comparativo de dellineamentos experimentais para estimativas de parâmetros genéticos em erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. - Hil.)

O presente trabalho teve por objetivo comparar a eficiência do látice em relação aos delineamentos em blocos casualizados (DBC) e inteiramente casualizados (DIC) quanto aos caracteres altura e produção de massa verde em erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. - Hil.). O experimento, conduzido na Fazenda Experimental do Canguiri, da Universidade Federal do Paraná, em Pinhais, PR, foi composto de cinco procedências, quatro com 13 e uma com 12 progênies de meias-irmãs. Cada progênie continha 54 plantas (nove parcelas de seis plantas). O experimento seguiu o modelo látice 8 x 8 com nove repetições balanceadas. As análises foram conduzidas usando-se tanto este modelo quanto os modelos DBC e DIC. Com relação ao caráter altura, a estimativa da eficiência do DBC em relação ao DIC (Êb/i) foi de 48,6%; do látice em relação ao DBC (Êl/b), de 61%; e do látice em relação ao DIC (Êl/i), de 139%. A estimativa da correlação intraclasse entre plantas dentro das parcelas (c²) foi de 9,4% para o DBC e zero para o látice. Para o caráter produção de massa verde, Êb/i, Êl/b e Êl/i foram de 14,3; 81,7; e 108%, respectivamente; e c², 16,9% para o DBC e 3,1% para o látice. Essas estimativas, associadas a uma estimativa de F de Snedecor altamente significativa dos dois caracteres, permitiram concluir que a capacidade de teste do DBC foi satisfatória para o caráter altura de plantas, mas insatisfatória para o caráter produção de massa verde.

Canopy openness and lai estimates in two seasonally deciduous forests on limestone outcrops in central Brazil using hemispherical photographs

Patches of seasonally dry tropical forests occur on limestone outcrops in Central Brazil surrounded by the dominant savanna vegetation. They contain valuable timber species but are threatened by farming and mining activities. The objective of this study was to describe canopy opening and light relations in two seasonally deciduous dry forests on slopes and limestone outcrops, in the Paranã valley at the northeastern region of the Goiás state, Brazil. The studied forests were in the Fazenda Sabonete in Iaciara-Go and Fazenda Forquilha in Guarani-GO. Woody plants were sampled in 25 (20 x 20 m) plots in each forest. In the Sabonete forest 40 species, 705 ind./ha-1 with a basal area of 15.78 m²/ha-1 were found, while in Forquilha there were 55 species, 956 ind./ha-1 with a basal area of 24.76 m²/ha-1. Using hemispherical photographic techniques, 25 black and white photographs were taken at each site, during the dry season, totaling 50 photographs. These were taken at the beginning of each vegetation-sampling plot. The photographs were scanned in grey tones and saved as 'Bitmap'. The canopy opening and leaf area index (LAI) were calculated using the software Winphot. The mean canopy opening was 54.0% (±9.36) for Fazenda Sabonete and 64.6% (±11.8) in Fazenda Forquilha, with both sites presenting significant differences in the opening estimates (P < 0.05). Their floristic richness and structure also differed with the more open canopy forest, Forquilha, being richer and denser, suggesting the need for further studies on species-environment relationships in these forests.

Características físicas e químicas de substratos para produção de mudas de Ilex paraguariensis St. Hil.

Neste trabalho, objetivou-se avaliar as propriedades físicas e químicas de diferentes materiais e suas combinações, bem como sua influência na produção de mudas de erva-mate em tubetes plásticos. O trabalho foi conduzido no viveiro da Empresa Baldo S.A., em São Mateus do Sul, PR. Utilizaram-se seis materiais: esterco bovino curtido, serragem semidecomposta, palito de erva-mate picado, terra de subsolo, substrato comercial à base de casca de pinus e húmus de minhoca, com os quais foram formulados 14 tratamentos. Os resultados indicaram que os tratamentos que continham serragem, palito de erva-mate e, principalmente, esterco bovino, além de serem mais econômicos, mostraram bons resultados na qualidade das mudas produzidas. Dentre esses tratamentos, aquele composto de 40% de esterco bovino e 60% de serragem se destacou, em vista da boa relação custo-benefício apresentada e da sua facilidade de preparo. As características químicas dos substratos não interferiram nas suas características físicas, assim como a influência das características físicas na produção de mudas de erva-mate depende da variável analisada.

Efeito da luminosidade e da adição de nitrogênio no crescimento de plantas de Ilex paraguariensis St. Hil.

Neste trabalho, buscou-se identificar o efeito de diferentes níveis de luminosidade e da adição de adubo nitrogenado sobre o crescimento das plantas de erva-mate, no primeiro ano de crescimento. No experimento, usou-se o delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, em quatro tratamentos e dois subtratamentos, tendo 16 parcelas por bloco. O esquema adotado foi o fatorial, tendo como variável constante a luminosidade em quatro intensidades (100, 70, 50 e 30%) e o nitrogênio como variável interveniente sobre as parcelas. As leituras foram efetuadas a cada 45 dias, em três horários diários por três dias consecutivos, durante um ano. Verificou-se que a condição mais adequada para o crescimento das plantas foi com luminosidades de 50 e 30%. A adição de nitrogênio não mostrou influência relevante no crescimento da erva-mate, especialmente nas luminosidades de 100 e 70%, enquanto o aumento da luminosidade tendeu a reduzir o crescimento das plantas. Contudo, as plantas adubadas (1N) tiveram maior rebrota que aquelas não-adubadas. A adição de nitrogênio mineral, em dosagens elevadas, foi danosa para as plantas de erva-mate, acarretando a mortalidade nas parcelas com tratamentos de maior luminosidade.

Floristic composition of two wetland forests in Araguaian Plain, State of Tocantins, Brazil, and comparison with other areas

Seasonally inundated native forest fragments ("ipucas") located in natural landform depression swales of the Araguaian Plain are currently under land use pressure. Their composition needs to be better understood to guarantee their protection. This comparative study of fragments under different land use conditions was carried out at Lago Verde Farm, Lagoa da Confusão,Tocantins, Brazil. The location coordinates are UTM 643586 and 644060 East and 8792795 and 8799167 North. This study aimed to first analyze and compare the floristic composition of two seasonally inundated forest fragments of approximately one hectare each. The first is located in an intact (without human intervention) Gramineous-Woody Savanna region and the second in a rice cultivation region. The floristic composition of both fragments was then compared to that of other wetland forests located in the Northern, Central Western and Southeastern regions of Brazil.All the floristic compositions are affected by seasonal flooding and soil water saturation. The floristic inventory used a census method that sampled all trees and shrubs with perimeter at 1.30 m from soil (PAP) = 15cm; 665 individuals, 33 families and 49 species were recorded for the intact region and 807 individuals, 35 families and 70 species for the altered region fragment. The values of H' = 0.806 (Shannon-Weaver) and J = 3.44 nats /individual (equability) for the fragment in the region affected by rice cultivation are considered high compared to the intact region fragment values (H' = 0.761 and J = 2.97). Families contributing to floristic richness in the altered region fragment were Fabaceae (9 species), Vochysiaceae (6) and Annonaceae (4). In the intact region fragment, Fabaceae also presented the largest number of species (8) followed by Arecaceae, Chrysobalanaceae and Vochysiaceae (3 each). When comparing the forests from various regions in Brazil, floristic similarity was found to be small. Greater similarity was found when indices for the two Lagoa da Confusão fragments were compared to riparian forests located in the Federal District of Brasilia.

Seleção de matrizes e tipo de propágulo na enxertia de substituição de copa em Ilex paraguariensis

Objetivou-se avaliar a técnica da sobreenxertia em Ilex paraguariensis, visando a substituição de copas. Para tanto, foi avaliada a influência da posição do enxerto na planta matriz, a idade e a matriz, bem como, a definição da melhor época para avaliação do pegamento e vigor dos enxertos. Árvores com 13 anos de idade localizadas em Colombo - PR, foram submetidas ao corte a 10 cm do solo para indução de brotações, sobre as quais foi realizada a enxertia por garfagem no topo em fenda cheia. Os enxertos foram coletados de sete árvores matrizes com idade de 10 anos e sete árvores com idade acima de 80 anos. Das matrizes selecionadas foram retirados enxertos observando-se a posição apical, mediana e basal dentro da planta matriz. O experimento foi instalado em delineamento inteiramente casualizado com três repetições e 42 tratamentos, no esquema fatorial hierárquico 2 x 7 x 3 (duas idades; 7 matrizes, para cada idade; e 3 posições de coleta). A variável resposta de interesse foi proporção de pegamentos e número e comprimento de brotos. Obteve-se um comportamento diferenciado das matrizes quando amostradas em diferentes posições de coleta. A herdabilidade individual dos efeitos genotípicos, estimada para o pegamento dos enxertos, foi superior a 74%, para todos os períodos de avaliação, cujo valor é considerado alto. O coeficiente de variação genética foi da ordem de 34%, para os períodos de acompanhamento iguais ou superiores a 90 dias, indicando boas perspectivas de ganho no melhoramento do material genético. O coeficiente de variação experimental, nesse mesmo período, ficou entre 78% e 94%. Não houve diferenças entre os parâmetros genéticos a partir dos 90 dias. Pode-se concluir que a sobreenxertia de erva-mate diretamente a campo é tecnicamente viável; melhores taxas de pegamento são obtidas em árvores mais novas e com brotações apicais; e as matrizes apresentam respostas diferenciadas quanto ao pegamento na enxertia.

METODOLOGIA PARA A POLINIZAÇÃO CONTROLADA EM Ilex paraguariensis A. St. Hil. - Aquifoliaceae

A erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil.) é uma espécie nativa brasileira de grande interesse econômico. Programas de melhoramento genético dessa espécie têm visado ao aumento da produtividade de biomassa e qualidade. A polinização controlada permite a combinação de características desejáveis da espécie. Para isso, técnicas adequadas de polinização controlada devem ser disponibilizadas. Este trabalho teve por objetivo definir uma metodologia para a polinização controlada de erva-mate. Para isso, utilizou-se um teste clonal de 15 anos de idade na Embrapa Florestas-Colombo-PR com nove tratamentos em flores de três árvores (repetições). As flores foram polinizadas em novembro de 2010 e os frutos, coletados em março de 2011. Os frutos e sementes produzidos foram quantificados e a viabilidade dos embriões, avaliada pelo teste de tetrazólio. Os dados foram analisados com base no procedimento GLM do programa R. Maior quantidade de frutos e sementes foi observada na polinização controlada comparativamente à polinização livre. Conclui-se que a polinização controlada após a antese dessa espécie deve ser realizada em dois dias consecutivos, para assegurar boa produção de sementes em erva-mate.

TOLERANCIA AL FUEGO EN Quercus magnoliifolia1

RESUMENCon el objetivo de conocer la respuesta de Quercus magnoliifolia al fuego en mortalidad y rebrotación, se aplicó una quema prescrita intensa, en fajas a favor de viento y pendiente, a una parcela de 0.5 ha en el estado de Guerrero, México, en abril de 2009. La quema inició a las 10:20 y duró 1 h 26 min. Se midieron las variables meteorológicas temperatura (25-28 °C), humedad relativa (33-24%), y velocidad del viento (7-25 km/h); y de comportamiento del fuego (largo de llama, de 0.5 a 3 m).Seis meses después se midieron variables de la estructura del arbolado y de severidad de la quema. El análisis de datos involucró regresión logarítmica y regresión logística. Los valores estructurales medios fueron: altura (11.2 m), diámetro normal (12. 2 cm) y altura de copas (6.8 m). Se halló relación logarítmica directa entre el largo de llama y la velocidad del viento (R2=0.65). No hubo mortalidad producto de la quema, pero 33 % de los árboles rebrotaron. Las variables explicativas de la probabilidad de rebrotación fueron: altura (p=0.0159), diámetro normal (p=0.0394)y altura a la base de copas (p=0.0487). La cicatriz sobre el tronco alcanzó 2.6 m y el chamuscado de copas 62 %, en promedio. La especie muestra resistencia a fuego poco severo, gracias a su corteza, y tolerancia a fuego más severo. Las quemas prescritas contribuirían a reducir impactos negativos de incendios en el arbolado.

MODELING AND SIMULATION OF RELIEF INFLUENCE ON EUCALYPTUS FORESTS: INTERACTION BETWEEN SOLAR IRRADIANCE AND PRODUCTIVITY

ABSTRACT This study aimed to verify the differences in radiation intensity as a function of distinct relief exposure surfaces and to quantify these effects on the leaf area index (LAI) and other variables expressing eucalyptus forest productivity for simulations in a process-based growth model. The study was carried out at two contrasting edaphoclimatic locations in the Rio Doce basin in Minas Gerais, Brazil. Two stands with 32-year-old plantations were used, allocating fixed plots in locations with northern and southern exposure surfaces. The meteorological data were obtained from two automated weather stations located near the study sites. Solar radiation was corrected for terrain inclination and exposure surfaces, as it is measured based on the plane, perpendicularly to the vertical location. The LAI values collected in the field were used. For the comparative simulations in productivity variation, the mechanistic 3PG model was used, considering the relief exposure surfaces. It was verified that during most of the year, the southern surfaces showed lower availability of incident solar radiation, resulting in up to 66% losses, compared to the same surface considered plane, probably related to its geographical location and higher declivity. Higher values were obtained for the plantings located on the northern surface for the variables LAI, volume and mean annual wood increase, with this tendency being repeated in the 3PG model simulations.