Developing new approaches for detecting and preventing Aedes aegypti population outbreaks: basis for surveillance, alert and control system

A new approach to dengue vector surveillance based on permanent egg-collection using a modified ovitrap and Bacillus thuringiensis israelensis(Bti) was evaluated in different urban landscapes in Recife, Northeast Brazil. From April 2004 to April 2005, 13 egg-collection cycles of four weeks were carried out. Geo-referenced ovitraps containing grass infusion, Bti and three paddles were placed at fixed sampling stations distributed over five selected sites. Continuous egg-collections yielded more than four million eggs laid into 464 sentinel-ovitraps over one year. The overall positive ovitrap index was 98.5% (over 5,616 trap observations). The egg density index ranged from 100 to 2,500 eggs per trap-cycle, indicating a wide spread and high density of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) breeding populations in all sites. Fluctuations in population density over time were observed, particularly a marked increase from January on, or later, according to site. Massive egg-collection carried out at one of the sites prevented such a population outbreak. At intra-site level, egg counts made it possible to identify spots where the vector population is consistently concentrated over the time, pinpointing areas that should be considered high priority for control activities. The results indicate that these could be promising strategies for detecting and preventing Ae. aegypti population outbreaks.

Minimum number of assessment times to compare chemical control treatments for papaya fruit anthracnose

The chemical treatment evaluation in the field to control post-harvest fruit anthracnose (Colletotrichum gloeosporioides) requires a suitable disease incidence assessment on harvested papaya (Carica papaya) fruits. The minimum number of papaya fruit harvests was determined for valid treatment comparison in field trials for anthracnose chemical control. Repeatability analysis was done using previously published data. The coefficient determination (R²) estimate range, using four methods, and based on means of 12 assessment times, was 92.58 < R² < 94.45%. The number of assessment times required for R²=90% varied from seven to nine. The R² values of 85.1 < R² < 91.3% estimated by ANOVA suggested that any seven successive assessment times were sufficient for treatment comparison.

Control system for forced-air cooling of horticultural products

This work is a study of the implementation of a classical controller using a tuning method referred to as IMC (Internal Model Control) and aimed at the reduction of electrical energy consumption by the appropriate relation between energy consumption and the cooling time with forced air. The supervisory system installed was able to manipulate the variable of frequency of the signal power of the exhaust fan engine (forced air module), to accelerate or decelerate the loss of heat from the product to be cooled by airflow variation that passes through the mass of the produce. The results demonstrated a reduction in energy consumption from 64% and an increase of only 8% in the cooling time to the system using PI/IMC (Proportional - Integral with IMC) tuning method compared with the system in its operating nominal condition. This PI/IMC control may be implemented directly in a frequency converter, without the need to purchase a computer or PLC (programmable logic controller) to run the dedicated application, increasing its economical viability.

Application of a Pid+fuzzy controller on the motion control system in machine tools

This work deals with an hybrid PID+fuzzy logic controller applied to control the machine tool biaxial table motions. The non-linear model includes backlash and the axis elasticity. Two PID controllers do the primary table control. A third PID+fuzzy controller has a cross coupled structure whose function is to minimise the trajectory contour errors. Once with the three PID controllers tuned, the system is simulated with and without the third controller. The responses results are plotted and compared to analyse the effectiveness of this hybrid controller over the system. They show that the proposed methodology reduces the contour error in a proportion of 70:1.

Glutathione and the redox control system trypanothione/trypanothione reductase are involved in the protection of Leishmania spp. against nitrosothiol-induced cytotoxicity

Glutathione is the major intracellular antioxidant thiol protecting mammalian cells against oxidative stress induced by oxygen- and nitrogen-derived reactive species. In trypanosomes and leishmanias, trypanothione plays a central role in parasite protection against mammalian host defence systems by recycling trypanothione disulphide by the enzyme trypanothione reductase. Although Kinetoplastida parasites lack glutathione reductase, they maintain significant levels of glutathione. The aim of this study was to use Leishmania donovani trypanothione reductase gene mutant clones and different Leishmania species to examine the role of these two individual thiol systems in the protection mechanism against S-nitroso-N-acetyl-D,L-penicillamine (SNAP), a nitrogen-derived reactive species donor. We found that the resistance to SNAP of different species of Leishmania was inversely correlated with their glutathione concentration but not with their total low-molecular weight thiol content (about 0.18 nmol/10(7) parasites, regardless Leishmania species). The glutathione concentration in L. amazonensis, L. donovani, L. major, and L. braziliensis were 0.12, 0.10, 0.08, and 0.04 nmol/10(7) parasites, respectively. L. amazonensis, that have a higher level of glutathione, were less susceptible to SNAP (30 and 100 µM). The IC50 values of SNAP determined to L. amazonensis, L. donovani, L. major, and L. braziliensis were 207.8, 188.5, 160.9, and 83 µM, respectively. We also observed that L. donovani mutants carrying only one trypanothione reductase allele had a decreased capacity to survive (~40%) in the presence of SNAP (30-150 µM). In conclusion, the present data suggest that both antioxidant systems, glutathione and trypanothione/trypanothione reductase, participate in protection of Leishmania against the toxic effect of nitrogen-derived reactive species.

Design of automatic control system for the precipitation of bromelain from the extract of pineapple wastes

In this work, bromelain was recovered from ground pineapple stem and rind by means of precipitation with alcohol at low temperature. Bromelain is the name of a group of powerful protein-digesting, or proteolytic, enzymes that are particularly useful for reducing muscle and tissue inflammation and as a digestive aid. Temperature control is crucial to avoid irreversible protein denaturation and consequently to improve the quality of the enzyme recovered. The process was carried out alternatively in two fed-batch pilot tanks: a glass tank and a stainless steel tank. Aliquots containing 100 mL of pineapple aqueous extract were fed into the tank. Inside the jacketed tank, the protein was exposed to unsteady operating conditions during the addition of the precipitating agent (ethanol 99.5%) because the dilution ratio "aqueous extract to ethanol" and heat transfer area changed. The coolant flow rate was manipulated through a variable speed pump. Fine tuned conventional and adaptive PID controllers were on-line implemented using a fieldbus digital control system. The processing performance efficiency was enhanced and so was the quality (enzyme activity) of the product.

Variation in cuticular hydrocarbons among strains of the Anopheles gambiae sensu stricto by analysis of cuticular hydrocarbons using gas liquid chromatography of larvae

Cuticular hydrocarbons of larvae of individual strains of the Anopheles gambiae sensu stricto were investigated using gas liquid chromatography. Biomedical discriminant analysis involving multivariate statistics suggests that there was clear hydrocarbon difference between the Gambian(G3), the Nigerian (16CSS and, its malathion resistant substrain, REFMA) and the Tanzanian (KWA) strains. The high degree of segregation (95%) in hydrocarbons among the four strains investigated indicates that further analysis is needed to enable understanding of hydrocarbon variation in samples of An. gambiae especially from areas where these populations co-exist.

Banco de sementes em cerrado sensu stricto sob queimada e sistemas de cultivo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de queimada e de sistemas de cultivo sobre o banco de sementes em solo de Cerrado. Foi realizada amostragem em área sob cerrado sensu stricto queimada e não queimada, assim como em área de pastagem e lavoura com preparo convencional do solo. Não houve redução no banco de sementes, embora tenha havido menor número de espécies e de famílias, e dos índices de diversidade, com a queimada. Houve maior índice de valor de importância (IVI) e número de espécies nativas, na área não queimada, e de espécies invasoras na área queimada. Na área de lavoura, houve maior densidade de sementes do que na área de pastagem e de cerrado. Asespécies com o maior IVI nas áreas foram aquelas consideradas invasoras e forrageiras. A área de lavoura apresentou menores IVI de espécies nativas, índices de diversidade (Shannon e Simpson) e percentagem de espécies nativas do que as áreas de pastagem e cerrado. O cultivo com lavoura causa maior perturbação nas áreas do que a queimada.

Fitossociologia de cerrado sensu stricto no município de Abaeté-MG

O cerrado tem sido objeto de discussão de grupos temáticos que estudam a conservação de biodiversidade no Estado de Minas Gerais. São inúmeras as áreas de conservação com vegetação de cerrado das quais não se têm informações a respeito de sua composição florística e estrutura. O objetivo deste trabalho foi avaliar florística e fitossociologicamente uma área de cerrado sensu stricto, no município de Abaeté-MG. A área de estudo é um fragmento com 2 ha de cerrado sensu stricto, preservado como área de reserva da CAF-Santa Bárbara, situada nas coordenadas 19º05'S e 44º58'W, a uma altitude de 480 m, em leve depressão próxima de uma vereda. O clima pertence ao tipo Cwa pelo sistema de Köppen, com precipitação média anual de 1.400 mm. O solo é do tipo Latossolo Vermelho distrófico. Foram instaladas 15 parcelas de 200 m² (10 x 20 m), distribuídas sistematicamente ao longo de trilhas, distanciadas 10 m entre si. Foram amostrados todos os indivíduos lenhosos vivos com circunferência do caule ao nível do solo (CAS) igual ou maior que 10 cm. O índice de Shannon foi de 3,590 e a equabilidade foi de 0,804, considerados comuns para cerrados bem conservados. Foram amostrados 1.339 indivíduos, sendo a composição florística constituída por 85 espécies, distribuídas em 44 famílias. As famílias com maior número de espécies foram Leguminosae Caesalpinioideae com sete espécies, Annonaceae com cinco, Myrtaceae, Malpighiaceae, Erythroxylaceae, Anacardiaceae, Rubiaceae e Bignoniaceae com quatro, seguidas de Vochysiaceae e Leguminosae Papilionoideae com três. As espécies que apresentaram o maior valor de importância (VI) foram Xylopia aromatica (Lam.) Mart. (22,21), Myrcia lingua Berg (18,18) Caryocar brasiliense Cambess. (17,91), Eugenia dysenterica DC. (17,58), Byrsonima intermedia A. Juss. (13,69) e Brosimum gaudichaudii Trécul (11,86).

Efeito de incêndios florestais na estrutura e composição florística de uma área de cerrado sensu stricto na fazenda Água Limpa-DF

O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito do fogo na estrutura e composição florística de uma área de 10 ha de cerrado sensu stricto, localizada na fazenda Água Limpa da Universidade de Brasília. Foram realizados dois inventários, sendo o primeiro em 1999, logo após a área ter sido totalmente queimada, devido a um incêndio criminoso, e o segundo em novembro de 2002. Quatro parcelas de 0,1 ha (20 x 50 m) foram tomadas, aleatoriamente, na área queimada. Todos os indivíduos lenhosos arbóreos vivos, com Db (diâmetro tomado a 0,30 m do solo) igual ou superior a 3 cm, foram identificados botanicamente, e seus diâmetros e alturas foram registrados. Valores de densidade, dominância, freqüência e índice de valor de cobertura foram obtidos para os dois levantamentos. A avaliação da similaridade florística entre os dois inventários foi realizada para dados qualitativos (presença e ausência de espécies), a partir do índice de Sfrensen. Os resultados mostraram que houve pouca mudança na composição florística da comunidade durante o período estudado. Entre os dois inventários houve um aumento de aproximadamente 125% na densidade por hectare. A similaridade entre os dois levantamentos foi alta (índice de Sfrensen igual a 0,68). A densidade florística, obtida a partir do índice de Shannon, foi baixa (cerca de 2,5) nas duas épocas monitoradas, quando comparada com pesquisas a longo prazo no cerrado sensu stricto da FAL (cerca de 3,5). Contudo, este valor é comum em áreas de cerrado que sofreram distúrbios. No segundo inventário, realizado três anos após o fogo, surgiram 13 espécies novas na área, o que comprova a sua recuperação e recolonização.

Dry biomass distribution in a cerrado sensu stricto site in Brazil central

The Cerrado has been the main source of firewood and charcoal in Brazil, but despite being one of the hot spots for conservation of the world's biodiversity, neither plantations of native species nor sustainable management has been adopted in the region. The aim of this work was to investigate the biomass distribution and the potential for energy production of the cerrado species. The study was conducted in a cerrado sensu stricto site at the Água Limpa Farm (15º 56'14'' S and 47º 46'08'' W) in the Cerrado Biosphere Reserve. An area of 63.54ha was divided in 20 x 50m plots and, a random sample consisting of ten of these plots, representing 1.56% of the study-site, was assessed. All woody individuals from 5 cm diameter at 30 cm above ground level were identified and measured. Each individual was felled, the twigs thinner than 3cm were discarded while the larger branches and the trunks, both with bark, were weighted separately. After that, 2.5cm transverse sections of the trunk with bark were taken at 0, 25, 50, 75 and 100% of the length. A similar sample was also taken at the base of each branch. A total of 47 species in 35 genera and 24 families were found, with an average density of 673 individuals per ha. The diameter distribution showed a reversed-J shape with 67% of the individuals up to 13cm, while the maximum diameter was 32.30cm. Seven species represented 72% of the total biomass. In general, the species with higher production per tree were among those with higher production per ha. This content was distributed by diameter classes, reaching a maximum of 2.5ton/ha between 9 to 13cm and then, decreasing to 0.96 ton/ha between 29 to 33cm diameter. Carbon sequestering was 6.2ton/ha (until the actual stage of cerrado) based on an average 50% carbon content in the dry matter. The heat combustion of the wood varied from 18,903kj/kg to 20,888kj/kg with an average of 19,942kj/kg. The smaller diameter classes fix more carbon due to the large number of small plants per ha. But, for a species that reached larger dimensions and contained individuals in all diameter classes, Vochysia thyrsoidea, one can verify an increase in carbon fixation from 1.41 kg/ha in the first class (5 to 9cm) to 138,3kg/ha in the last (25 to 33cm). That indicates that it is possible to select species that reach larger size with a higher capacity of carbon accumulation per plant. The species that reached larger dimensions, with a production per tree above average and had high calorific power values were Dalbergia miscolobium, Pterodon pubescens and Sclerolobium paniculatum. These species have potential for use in fuelwood plantations and sustainable management.

Composição florística de um trecho de cerradão e cerrado sensu stricto e sua relação com o solo na floresta nacional (FLONA) de Paraopeba, MG, Brasil

O presente trabalho foi realizado na FLONA de Paraopeba, MG, e teve como objetivo o levantamento florístico das fanerófitas, ao longo de um gradiente de cerradão e cerrado sensu stricto, em uma área de 2.600 m². Foram encontradas 91 espécies, pertencentes a 71 gêneros de 41 famílias. As famílias mais representativas foram Leguminosae, Myrtaceae, Malpighiaceae, Vochysiaceae, Rubiaceae e Melastomataceae. Os gêneros Miconia, Myrcia, Erythroxylum e Qualea foram os mais ricos. Magonia pubescens destacou-se em número de indivíduos. A similaridade florística mostrou a separação das parcelas em dois grupos, em que o primeiro apresentou um nível de similaridade de cerca de 45%, e o segundo foi dividido em dois grandes subgrupos, sendo que o primeiro mostrou nível de similaridade de cerca de 38%, enquanto as demais parcelas não formaram grupos definidos. A ordenação das espécies pela análise de correspondência canônica sugeriu que Magonia pubescens, Bauhina holophylla e Terminalia brasiliensis tenderam a ser mais abundantes nas áreas com valores mais altos de pH, Ca, Mg e H+Al. A variação não explicada das demais espécies pode estar associada a outras variáveis não analisadas, além de um complexo conjunto de fatores que estão envolvidos na determinação da composição da vegetação.

Análise da estrutura de uma comunidade lenhosa em área de cerrado sensu stricto no município de Senador Modestino Gonçalves, norte de Minas Gerais, Brasil

Com a finalidade de conhecer a estrutura de uma comunidade arbórea de uma área de Cerrado, fez-se um estudo fitossociológico no Município de Senador Modestino Gonçalves. Para tal foram delimitadas 30 parcelas de 10 x 20m para levantamento dos dados, utilizando-se como critério de inclusão os indivíduos com circunferência do tronco à altura do solo (CAS) = 10 cm. Foram encontradas 91 espécies de 38 famílias. As espécies que se destacaram como as mais importantes foram Qualea grandiflora, Eriotheca pubescens, Caryocar brasiliense, Byrsonima coccolobaefolia, Myrsine guianensis, Qualea parviflora, Dalbergia miscolobium, Stryphnodendron adstringens, Plathymenia reticulata e Lafoensia pacari. Essas 10 espécies representaram 49,32% do VI e 51,26% dos indivíduos amostrados. A área não apresentou espécie com dominância marcante, como mostrou o valor de equabilidade (J'= 0,80). Além de se destacar pela riqueza, o cerrado estudado destacou-se também pelos altos valores de densidade (6.476,67 ind/ha), de área basal (28,93 m²/ha) e pelo alto índice de diversidade (H'=3,61).

Composição florísitca de uma área de cerrado sensu stricto no município de Senador Modestino Gonçalves, Vale do Jequitinhonha (MG) e análise de similaridade florística de algumas áreas de cerrado em Minas Gerais

O conhecimento da flora do Cerrado e dos fatores que influenciam a distribuição das espécies nesse bioma se faz necessário, principalmente, em razão do acelerado avanço da agricultura sob suas áreas nativas. Com o intuito de auxiliar o conhecimento da botânica, procurou-se conhecer a florística de uma área de Cerrado em Senador Modestino Gonçalves, MG, e possíveis ligações florísticas entre algumas áreas de Cerrado em Minas Gerais. Para tal, fez-se um levantamento florístico em Senador Modestino Gonçalves e uma análise de similaridade dessa comunidade com outras 27 áreas através do índice de Sfrensen. Os dendrogramas foram construídos a partir de algoritmos de médias não ponderadas (UPGMA). Foram encontradas 91 espécies distribuídas em 65 gêneros e 38 famílias. As famílias que apresentaram maior riqueza foram Leguminosae (13), Malpighiaceae (11), Myrtaceae (7), Vochysiaceae (4), Sapindaceae (4) e Rubiaceae (4). No estudo comparativo, pôde-se encontrar forte similaridade da vegetação de Cerrado no Estado de Minas Gerais, porém os grupos formados não mostraram padrões fitogeográficos. Formaram-se seis grupos que apresentaram similaridades superiores a 0,5. No entanto, não foi possível verificar quais os possíveis fatores que influenciaram a formação desses grupos, mas a proximidade geográfica e a altitude parecem influenciar fortemente alguns grupos.

Diversidade e índice sucessional de uma vegetação de cerrado sensu stricto na Universidade Estadual de Goiás-UEG, campus de Anápolis

A composição vegetal, estrutura, diversidade, estádio sucessional e distribuição de espécies do cerrado do campus da UEG com 6 ha, foram inventariados usando 30 parcelas com 100 m² cada. A partir de dbs superior ou igual a 5 cm foram amostrados 515 indivíduos, representados por 20 famílias, 28 gêneros e 46 espécies. As famílias de maior riqueza foram Leguminosae, Vochysiaceae e Malpighiaceae. As espécies Qualea grandiflora, Byrsonima crassa, Erytroxylum tortuosum, Qualea parviflora e Miconia ferruginata apresentaram os maiores VIs. A diversidade da área (H¢ = 1,353) é menor que valores descritos para Cerrado, o que pode ser conseqüência tanto da abundância de espécies como Q. grandiflora e B. crasssa quanto de interferências antrópicas no local, incluindo queimadas. O valor do índice sucessional (IS = 2,3) indica uma comunidade em estágio intermediário de sucessão, já que seu valor oscila de 1 a 3 . A comunidade ajustou-se apenas ao modelo log-normal, o que, de acordo com a literatura, pode ser influência da proporção da abundância de espécies dominantes, intermediárias e raras.