Atividade alelopática de substâncias químicas isoladas do Capim-Marandu e suas variações em função do pH

Este trabalho teve por objetivos isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas produzidas pela Brachiaria brizantha cv. Marandu e determinar as variações na atividade dessas substâncias em função da variação do pH da solução. A atividade alelopática foi realizada em bioensaios de germinação e desenvolvimento da radícula e do hipocótilo, utilizando as plantas daninhas malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia) como receptoras. Os efeitos do pH foram analisados na faixa de 3,0 a 9,0. Os triterpenos pentacíclicos friedelina e epifriedelinol isolados da parte aérea de B. brizantha apresentaram baixa atividade inibitória na germinação de sementes e no desenvolvimento da radícula e do hipocótilo das duas plantas daninhas. As duas substâncias apresentaram comportamento diferenciado em relação à variação do pH da solução, com inibições mais marcantes em relação à planta daninha mata-pasto.

Lixiviação do picloram em argissolo vermelho-amarelo e latossolo vermelho-amarelo com diferentes valores de pH

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de lixiviação do picloram em solos utilizados em pastagens no Brasil (Argissolo Vermelho-Amarelo e Latossolo Vermelho-Amarelo, com dois valores de pH). Para isso, amostras desses solos coletadas à profundidade de 0-20 cm (incubadas ou não com calcário por um período de 70 dias) foram utilizadas como substrato para preenchimento de colunas de PVC de 10 cm de diâmetro por 50 cm de comprimento. Realizou-se um experimento em esquema de parcela subsubdividida, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos compreenderam a combinação de uma dose do herbicida picloram (160 g ha-1), três intensidades de chuva (40, 80 e 120 mm), três tipos de solo e 10 profundidades de amostragem nas colunas. As avaliações realizadas foram relativas ao desenvolvimento das plantas indicadoras nos substratos das colunas nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45 e 45-50 cm. Após o preparo das colunas, estas foram umedecidas e colocadas na posição vertical para drenagem do excesso de água. Após esse período, aplicou-se no topo delas o herbicida e, 12 horas depois, foram feitas as simulações das chuvas, especificadas de acordo com o tratamento. Elas permaneceram na posição vertical por mais 72 horas, para drenagem e lixiviação do herbicida. Após esse período, as colunas foram abertas longitudinalmente e colocadas na posição horizontal, semeando-se ao longo delas a espécie indicadora (Cucumis sativus). Conclui-se que o picloram apresentou alta taxa de lixiviação em todos os solos estudados e que sua movimentação no perfil dos solos foi influenciada pelo volume de chuva simulado, pelo pH do solo e, também, por outras características do solo, possivelmente pelo teor de matéria orgânica. O solo com baixo teor de matéria orgânica e pH mais elevado apresentou maior índice de lixiviação do picloram aplicado à camada superficial do solo.

Sorção e dessorção do ametryn em Argissolo Vermelho-Amarelo e Latossolo Vermelho-Amarelo com diferentes valores de pH

Objetivou-se com este trabalho determinar os coeficientes de sorção e dessorção do ametryn num Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) e num Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) com diferentes valores de pH. Para isso, amostras desses solos foram coletadas na profundidade de 0 a 20 cm, em pastagens degradadas sem histórico da utilização de herbicidas da região de Viçosa, MG, e incubadas ou não com calcário por 90 dias. Neste estudo foi utilizado o método "Batch slurry", conduzido em condições controladas de laboratório. O método consistiu na utilização de 10,0 mL de solução com concentrações crescentes do padrão de ametryn, preparadas em solução de CaCl2 0,01 mol L-1, as quais foram adicionadas a 2,00 g de solo, permanecendo sob agitação rotatória por 12 h. Após centrifugação e filtração, a concentração do sobrenadante foi determinada pela técnica de cromatografia líquida de alta eficiência - CLAE, com detector UV de 245 nm. A dessorção foi avaliada utilizando as amostras contidas nos tubos, após os ensaios de sorção, que continham dose inicial de 25,0 mg L ¹ de herbicida. O PVA apresentou o maior coeficiente de adsorção (Kfa) quando comparado ao LVA, independentemente dos valores de pH das amostras. Isso foi atribuído ao maior teor de matéria orgânica do PVA em comparação ao LVA. Quando se compararam diferentes valores de pH utilizando apenas o LVA, observou-se que o aumento do pH ocasionou menor valor de Kfa. Baixos índices de histerese foram verificados no ametryn nos solos estudados, o que representa risco de lixiviação desse herbicida no perfil desses solos.

Meia-vida do ametryn em argissolo vermelho-amarelo e latossolo vermelho-amarelo, com diferentes valores de pH

Objetivou-se com este trabalho determinar a meia-vida (t½) do herbicida ametryn em Argissolo Vermelho-Amarelo e Latossolo Vermelho-Amarelo, com diferentes valores de pH. Foram utilizados vasos revestidos internamente com filme plástico e preenchidos com 330,0 g de amostras dos solos em estudo (Latossolo Vermelho-Amarelo - LVA com valores de pH corrigidos para 4,4, 4,9 e 5,8, e Argissolo Vermelho-Amarelo - PVA com pH 5,9). As amostras desses solos foram coletadas em pastagens degradadas isentas da aplicação de herbicidas. A essas amostras foi aplicado o ametryn na dose de 2,5 L ha-1. Doze horas após essa aplicação, foram retiradas as primeiras amostras de solo dos vasos, para determinação da concentração no tempo zero, e a cada cinco dias foram retiradas novas amostras de outros vasos, visando à determinação da concentração de ametryn ao longo do tempo. A extração do ametryn da matriz solo foi realizada por Extração Sólido Líquido com Partição em Baixa Temperatura (ESL-PBT), e o herbicida, quantificado por cromatografia líquida de alta eficiência - CLAE. Foi realizado, em paralelo, um teste biológico para determinação indireta da persistência do herbicida. A análise dos dados indicou que a meia-vida (t½) do ametryn nos solos avaliados foi de 26, 19, 12 e 11 dias para os solos LVA pH 4,4; LVA pH 4,9; LVA pH 5,8; e PVA pH 5,9, respectivamente. Ambos os métodos (cromatografia ou bioensaios) utilizados para avaliação da persistência do ametryn nos solos evidenciaram que a degradação desse herbicida é muito influenciada pelo pH do solo e pelo teor de matéria orgânica.

Atividade alelopática de substâncias químicas isoladas da Acacia mangium e suas variações em função do PH

Os objetivos deste trabalho foram isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas produzidas por Acacia mangium, além de determinar as variações na atividade das substâncias em função da variação do pH da solução. A atividade alelopática foi avaliada em bioensaios de germinação (25 ºC de temperatura e fotoperíodo de 12 horas) e crescimento de radícula e hipocótilo (25 ºC de temperatura e fotoperíodo de 24 horas) das plantas daninhas malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia). Avaliou-se a interferência do pH (3,0 e 9,0) da solução na atividade alelopática das substâncias sobre a germinação das sementes da espécie malícia. Os triterpenoides lupenona (3-oxolup-20(29)-eno) e lupeol (3β-hidroxilup-20(29)-eno), obtidos das folhas caídas da planta doadora, isolados e em par, evidenciaram baixo efeito alelopático inibitório da germinação de sementes e do crescimento do hipocótilo, especialmente do primeiro, cujos efeitos não ultrapassaram o valor de 2,0%. Os efeitos promovidos sobre o crescimento da radícula foram de maior magnitude, atingindo valores superiores a 40%, com destaque para as inibições promovidas pela substância lupenona. Isoladamente, as substâncias promoveram efeitos superiores aos efetivados pelas substâncias analisadas em pares, indicando a existência de antagonismo. O pH da solução influenciou a atividade alelopática das substâncias; para lupenona os efeitos foram mais intensos em pH ácido, enquanto para lupeol os melhores resultados foram verificados em condições alcalinas, mostrando que este fator é ponto importante a ser considerado em trabalhos de campo.

Lixiviação do ametryn em Argissolo Vermelho-Amarelo e Latossolo Vermelho-Amarelo, com diferentes valores de pH

Objetivou-se com este trabalho avaliar o potencial de lixiviação do ametryn num Argissolo Vermelho-Amarelo e num Latossolo Vermelho-Amarelo utilizados com pastagens no Brasil, com diferentes valores de pH. Para isso, foram avaliados 120 tratamentos (quatro solos associados a três intensidades de chuva e 10 profundidades), em parcela subdividida no delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. Colunas de PVC de 50 cm de comprimento por 10 cm de diâmetro foram preenchidas com os solos e umedecidas; em seguida, aplicou-se o herbicida e simularam-se chuvas no topo delas, nas intensidades especificadas de acordo com o tratamento. Após 72 horas, todas as colunas foram dispostas na posição horizontal e abertas longitudinalmente, coletando-se amostras dos solos a cada intervalo de 5 cm de profundidade, para posterior extração e quantificação do herbicida e análise por cromatografia líquida de alta eficiência - CLAE. Posteriormente, no restante das amostras de solo, semeou-se ao longo de cada coluna a espécie indicadora Cucumis sativus. Concluiu-se que solos com baixo teor de matéria orgânica e/ou pH mais elevado apresentaram maiores índices de lixiviação do ametryn. Além disso, o método do bioensaio foi mais eficiente na confirmação da lixiviação do ametryn em comparação à CLAE.

pH titration of native and unfolded ß-trypsin: evaluation of the D D G0 titration and the carboxyl pK values

The stabilizing free energy of ß-trypsin was determined by hydrogen ion titration. In the pH range from 3.0 to 7.0, the change in free energy difference for the stabilization of the native protein relative to the unfolded one (D D G0 titration) was 9.51 ± 0.06 kcal/mol. An isoelectric point of 10.0 was determined, allowing us to calculate the Tanford and Kirkwood electrostatic factor w. This factor presented a nonlinear behavior and indicated more than one type of titratable carboxyl groups in ß-trypsin. In fact, one class of carboxyl group with a pK = 3.91 ± 0.01 and another one with a pK = 4.63 ± 0.03 were also found by hydrogen ion titration of the protein in the folded state

Flavianate, an amino acid precipitant, is a competitive inhibitor of trypsin at pH 3.0

Textile dyes bind to proteins leading to selective co-precipitation of a complex involving one protein molecule and more than one dye molecule of opposite charge in acid solutions, in a process of reversible denaturation that can be utilized for protein fractionation. In order to understand what occurs before the co-precipitation, a kinetic study using bovine ß-trypsin and sodium flavianate was carried out based on reaction progress curve techniques. The experiments were carried out using a-CBZ-L-Lys-p-nitrophenyl ester as substrate which was added to 50 mM sodium citrate buffer, pH 3.0, containing varying concentrations of ß-trypsin and dye. The reaction was recorded spectrophotometrically at 340 nm for 30 min, and the families of curves obtained were analyzed simultaneously by fitting integrated Michaelis-Menten equations. The dye used behaved as a competitive inhibitor of trypsin at pH 3.0, with Ki = 99 µM; kinetic parameters for the substrate hydrolysis were: Km = 32 µM, and kcat = 0.38/min. The competitive character of the inhibition suggests a specific binding of the first dye molecule to His-57, the only positively charged residue at the active site of the enzyme.

Identification of a protein kinase activity that phosphorylates connexin43 in a pH-dependent manner

The carboxyl-terminal (CT) domain of connexin43 (Cx43) has been implicated in both hormonal and pH-dependent gating of the gap junction channel. An in vitro assay was utilized to determine whether the acidification of cell extracts results in the activation of a protein kinase that can phosphorylate the CT domain. A glutathione S-transferase (GST)-fusion protein was bound to Sephadex beads and used as a target for protein kinase phosphorylation. A protein extract produced from sheep heart was allowed to bind to the fusion protein-coated beads. The bound proteins were washed and then incubated with 32P-ATP. Phosphorylation was assessed after the proteins were resolved by SDS-PAGE. Incubation at pH 7.5 resulted in a minimal amount of phosphorylation while incubation at pH 6.5 resulted in significant phosphorylation reaction. Maximal activity was achieved when both the binding and kinase reactions were performed at pH 6.5. The protein kinase activity was stronger when the incubations were performed with manganese rather than magnesium. Mutants of Cx43 which lack the serines between amino acids 364-374 could not be phosphorylated in the in vitro kinase reaction, indicating that this is a likely target of this reaction. These results indicate that there is a protein kinase activity in cells that becomes more active at lower pH and can phosphorylate Cx43.

In situ variation of cervical mucus pH during exposure to atmospheric air

The objective of the present study was to determine if exposure of cervical mucus to air during specular examination could modify mucus pH. Detection of changes is justified because of their possible interference with sperm-mucus interaction, since an acidic pH is unfavorable to sperm penetration and is associated with infertility due to the cervical factor. Twenty women with good quality mucus were evaluated. pH measurements of ecto- and endocervical mucus were made in situ using a glass electrode after 0-, 5- and 10-min exposure to air. There was a progressive alkalinization of mucus pH. Mean values of ectocervical mucus pH were 6.91, 7.16 and 7.27, while mean values of endocervical mucus pH were 7.09, 7.34 and 7.46 at 0, 5 and 10 min, respectively. Significant differences were found between the mean values obtained at 0 and 5 min, and at 0 and 10 min (P<0.05), whereas the differences in mean values at 5 and 10 min were not significant at either site. We conclude that 5 to 10 min of exposure to atmospheric air affects cervical mucus pH in a significant way. Since tests used to evaluate sperm-mucus interaction generally have not considered this possibility, we suggest that they should be performed immediately after mucus collection in order to avoid misinterpretation of the results.

Low pH and calcium effects on net Na+ and K+ fluxes in two catfish species from the Amazon River (Corydoras: Callichthyidae)

The present study analyzes Na+ and K+ disturbances caused by low pH in two catfish species from the Amazon River. Corydoras adolfoi inhabits ion-poor, black-stained, low pH (3.5-4.0) waters, while C. schwartzi is native to ion-rich waters at circumneutral pH. Fish were exposed to pH 3.5 Ca2+-free, and Ca2+-enriched (~500 µmol/l) water to determine the protective effects of calcium. Net Na+ and K+ fluxes were measured in the water collected from the fish experimental chambers. C. adolfoi was unable to control the Na+ efflux at low pH, exhibiting Na+ loss up to -594 ± 84 nmol g-1 h-1 during the first hour. After 3 and 6 h, net Na+ flux increased by 7- and 23-fold, respectively. In C. schwartzi, at pH 3.5, the initial high Na+ loss (-1,063 ± 73 nmol g-1 h-1) was gradually attenuated. A K+ loss occurred in both species, but remained relatively constant throughout exposure. High [Ca2+] affected ion losses in both species. C. adolfoi had 70% loss attenuation, indicating incapacity to control Na+ efflux. In C. schwartzi, elevated [Ca2+] completely prevented the Na+ losses caused by exposure to low pH. Rather different patterns were seen for K+ fluxes, with C. adolfoi showing no K+ disruption when exposed to low pH/high [Ca2+]. Thus, C. adolfoi loses Na+ during acid exposure, but has the ability to control K+ loss, while C. schwartzi controls diffusive Na+ loss but exhibits a slightly higher K+ loss. Ion balance was influenced by [Ca2+] at low pH in C. schwartzi but not in C. adolfoi.

The effect of feeding on the respiratory activity of the sloth

The aim of the present study was to confirm whether feeding influences the resting breathing rate and to observe possible alterations in blood gas and pH levels produced by feeding in unanesthetized sloths (Bradypus variegatus). Five adult male sloths (4.1 ± 0.6 kg) were placed daily in an experimental chair for a period of at least 4 h for sitting adaptation. Five measurements were made for each sloth. However, the sloths one, two and five were studied once and the sloths three and four were studied twice. Breathing rate was determined with an impedance meter and the output signal was digitized. Arterial blood samples were collected for blood gas analysis with a BGE electrolytes analyzer and adjusted for the animal's body temperature and hemoglobin content. The data are reported as mean ± SD and were collected during the resting period (8:00-10:00 h) and during the feeding period (16:00-18:00 h). The mean breathing rate increased during mastication of ymbahuba leaves (rest: 5.0 ± 1, feeding: 10 ± 1 bpm). No significant alterations were observed in arterial pH (rest: 7.42 ± 0.05, feeding: 7.45 ± 0.03), PCO2 (rest: 35.2 ± 5.3, feeding: 33.3 ± 4.4 mmHg) or PO2 (rest: 77.5 ± 8.2, feeding: 78.4 ± 5.2 mmHg) levels. These results indicate that in unanesthetized sloths 1) feeding evokes an increase in breathing rate without a significant change in arterial pH, PCO2 or PO2 levels, and 2) the increase in breathing rate produced by feeding probably is due to the act of mastication.

Characterization of ß-trypsin at acid pH by differential scanning calorimetry

Trypsin is a serino-protease with a polypeptide chain of 223 amino acid residues and contains six disulfide bridges. It is a globular protein with a predominance of antiparallel ß-sheet and helix in its secondary structure and has two domains with similar structures. We assessed the stability of ß-trypsin in the acid pH range using microcalorimetric (differential scanning calorimetry) techniques. Protein concentrations varied in the range of 0.05 to 2.30 mg/ml. Buffer solutions of 50.0 mM ß-alanine and 20.0 mM CaCl2 at different pH values (from 2.0 to 4.2) and concentrations of sorbitol (1.0 and 2.0 M), urea (0.5 M) or guanidinium hydrochloride (0.5 and 1.0 M) were used. The data suggest that we are studying the same conformational transition of the protein in all experimental situations using pH, sorbitol, urea and guanidinium hydrochloride as perturbing agents. The observed van't Hoff ratios (deltaHcal/deltaHvH) of 1.0 to 0.5 in the pH range of 3.2 to 4.2 suggest protein aggregation. In contrast, deltaHcal/deltaHvH ratios equal to one in the pH range of 2.0 to 3.2 suggest that the protein unfolds as a monomer. At pH 3.00, ß-trypsin unfolded with Tm = 54ºC and deltaH = 101.8 kcal/mol, and the change in heat capacity between the native and unfolded forms of the protein (deltaCp) was estimated to be 2.50 ± 0.07 kcal mol-1 K-1. The stability of ß-trypsin calculated at 298 K was deltaG D = 5.7 kcal/mol at pH 3.00 and deltaG D = 15.2 kcal/mol at pH 7.00, values in the range expected for a small globular protein.

An electronic pressure-meter nociception paw test for rats

The objective of the present investigation was to compare the sensitivity of an electronic nociceptive mechanical paw test with classical mechanical tests to quantify the intensity variation of inflammatory nociception. The electronic pressure-meter test consists of inducing the hindpaw flexion reflex by poking the plantar region with a polypropylene pipette tip adapted to a hand-held force transducer. This method was compared with the classical von Frey filaments test and with the rat paw constant pressure test, a modification of the Randall and Selitto test developed by our group. When comparing the three methods, the electronic pressure-meter and the rat paw constant pressure test, but not the von Frey filaments test, detected time vs treatment interactions in prostaglandin E2 (PGE2)-induced hypernociception. Both methods also detected the PGE2-induced hypernociception in dose- (50-400 ng/paw) and time- (1-4 h) dependent manners, and time vs treatment interactions induced by carrageenin (25-400 µg/paw). Furthermore, the electronic pressure-meter test was more sensitive at early times, whereas the constant pressure test was more sensitive at later times. Moreover, the electronic pressure-meter test detected the dose-dependent antinociceptive effect of local indomethacin (30-300 µg/paw) and dipyrone (80-320 µg/paw) on carrageenin- (200 µg/paw) and PGE2- (100 ng/paw) induced hypernociception, respectively, and also detected the ineffectiveness of indomethacin (300 µg) on the effect of PGE2. Our results show that the electronic pressure-meter provides a sensitive, objective and quantitative mechanical nociceptive test that could be useful to characterize new nociceptive inflammatory mediators and also to evaluate new peripheral analgesic substances.

An electronic pressure-meter nociception paw test for mice

The aim of the present investigation was to describe and validate an electronic mechanical test for quantification of the intensity of inflammatory nociception in mice. The electronic pressure-meter test consists of inducing the animal hindpaw flexion reflex by poking the plantar region with a polypropylene pipette tip adapted to a hand-held force transducer. This method was compared to the classical von Frey filaments test in which pressure intensity is automatically recorded after the nociceptive hindpaw flexion reflex. The electronic pressure-meter and the von Frey filaments were used to detect time versus treatment interactions of carrageenin-induced hypernociception. In two separate experiments, the electronic pressure-meter was more sensitive than the von Frey filaments for the detection of the increase in nociception (hypernociception) induced by small doses of carrageenin (30 µg). The electronic pressure-meter detected the antinociceptive effect of non-steroidal drugs in a dose-dependent manner. Indomethacin administered intraperitoneally (1.8-15 mg/kg) or intraplantarly (30-300 µg/paw) prevented the hypersensitive effect of carrageenin (100 µg/paw). The electronic pressure-meter also detected the hypernociceptive effect of prostaglandin E2 (PGE2; 10-100 ng) in a dose-dependent manner. The hypernociceptive effect of PGE2 (100 ng) was blocked by dipyrone (160 and 320 µg/paw) but not by intraplantar administration of indomethacin (300 µg/paw). The present results validate the use of the electronic pressure-meter as more sensitive than the von Frey filaments in mice. Furthermore, it is an objective and quantitative nociceptive test for the evaluation of the peripheral antinociceptive effect of anti-inflammatory analgesic drugs, which inhibit prostaglandin synthesis (indomethacin) or directly block the ongoing hypernociception (dipyrone).