Emergence of variants with altered survival properties in stationary phase cultures of Campylobacter jejuni

During the stationary phase of Campylobacter jejuni NCTC 11351 viable numbers fluctuate in a characteristic fashion. After reaching the maximum cell count (ca. 2 X 10(9) CFU/ml) in early stationary phase (denoted phase 1), viable numbers subsequently decrease to about 10(6) CFU/ml after 48 h and then increase again to about 10(8) CFU/ml (denoted phase 2) before decreasing once more to a value intermediate between the previous maximum and minimum values. To investigate whether the increase in viable numbers following the initial decline was due to the emergence of a new strain with a growth advantage in stationary phase analogous to the 'GASP' phenotype described in Escherichia coli [Science 259 (1993) 1757], we conducted mixed culture experiments with cells from the original culture and antibiotic-resistant marked organisms isolated from the re-growth phase. In many experiments of this type, strains isolated from phase 2 failed to out-compete the original strain and we have thus been unable to demonstrate a convincing GASP phenotype. However, strains isolated from phase 2 showed a much lower rate of viability loss in early stationary phase and a small increase in resistance to aeration, peroxide challenge and heat, indicating that the emergent strain was different from the parent. These results support the view that dynamic population changes occur during the stationary phase of C jejuni that may play a role in the survival of this organism. (C) 2003 Published by Elsevier B.V.

Vacuum-induced bubble formation in liquid-tempered chocolate

Bubble inclusion is one of the fastest growing operations practiced in the food industry. A variety of aerated foods is currently available in supermarkets, and newer products are emerging all the time. This paper aims to combine knowledge on chocolate aeration with studies performed on bubble formation and dispersion characteristics. More specifically, we have investigated bubble formation induced by applying vacuum. Experimental methods to determine gas hold-up (volume fraction of air), bubble section distributions along specific planes, and chocolate rheological properties are presented. This study concludes that decreasing pressures elevate gas hold-up values due to an increase in the number of bubble nuclei being formed and release of a greater volume of dissolved gases. Furthermore, bubbles are observed to be larger at lower pressures for a set amount of gas because the internal pressure needs to be in equilibrium with the surrounding pressures. Temperature-induced changes to the properties of the chocolate have less of an effect on bubble formation. On the other hand, when different fats and emulsifiers are added to a standard chocolate recipe, milk fat was found to increase, significantly, the gas hold-up values and the mean bubble-section diameters. It is hypothesized that this behavior is related to the way milk fats, which contain different fatty acids to cocoa butter, crystallize and influence the setting properties of the final product. It is highlighted that apparent viscosity values at low shear rate, as well as setting behavior, play an important role in terms of bubble formation and entrainment.

Ornamental Mediterranean plants in the UK: root adaptations to hypoxia and anoxia

Mediterranean species are popular landscape plants in the UK and well suited to the predicted climate change scenarios of hotter, drier summers. What is less clear is how these species will respond to the more unpredictable rainfall patterns also anticipated, where soil water-logging may become more prevalent, especially in urban environments where soil sealing can restrict drainage. Pot experiments on flooding of four Mediterranean species (Cistus × hybridus, Lavandula angustifolia ‘Munstead’, Salvia officinalis and Stachys byzantina) showed that the effects of waterlogging were only severe when the temperature was high and flooding prolonged. All plants survived the flooding in winter, but during the summer a 17-day flood resulted in the death of 30-40% of the Salvia officinalis and Cistus × hybridus. To examine the response of roots to oxygen deprivation over a range of conditions from total absence of oxygen (anoxia), low oxygen (hypoxia) and full aeration, rooted cuttings of Salvia officinalis were grown in a hydroponic-based system and mixtures of oxygen and nitrogen gases bubbled through the media. Anoxia was found to reduce root development dramatically. When the plants were subjected to a period of hypoxia they responded by increasing the production of lateral roots close to the surface thus enabling them to acclimate to subsequent anoxia. This greatly increased their chances of survival.

Effect of fat replacement by inulin on textural and structural properties of short dough biscuits

The aim of this study was to evaluate the effects of inulin as fat replacer on short dough biscuits and their corresponding doughs. A control formulation, with no replacement, and four formulations in which 10, 20, 30, and 40 % of shortening was replaced by inulin were studied. In the dough, shortening was observed surrounding flour components. At higher fat replacement levels, flour was more available for hydration leading to significant (P<0.05) harder doughs: from 2.76 (0.12)N in 10 % fat-replaced biscuits to 5.81 (1.56)N in 30 % fat-replaced ones. Biscuit structure was more continuous than dough structure. A continuous fat layer coated the matrix surface, where starch granules were embedded. In general, weight loss during baking and water activity decreased significantly (P<0.05) as fat replacement increased. Biscuit dimensions and aeration decreased when fat replacement increased, e.g., width gain was +1.20 mm in 10 fat-replaced biscuits and only +0.32 mm in 40 % fat-replaced ones. Panelist found biscuits with 20 % of fat replacement slightly harder than control biscuits. It can be concluded that shortening may be partially replaced, up to 20 %, with inulin. These low fat biscuits are similar than the control biscuits, and they can have additional health benefits derived from inulin presence.

Developments in the quality of treated greywater supplies for buildings, and associated user perception and acceptance

A manufactured aeration and nanofiltration MBR greywater system was tested during continuous operation at the University of Reading, to demonstrate reliability in delivery of high quality treated greywater. Its treatment performance was evaluated against British Standard criteria [BSI (Greywater Systems—Part 1 Code of Practice: BS8525-1:2010. BS Press, 2010); (Greywater Systems—Part 2 Domestic Greywater Treatment, Requirements and Methods: BS 8525-2:2011. BS Press, 2011)]. The low carbon greywater recycling technology produced excellent analytical results as well as consistency in performance. User acceptance of such reliably treated greywater was then evaluated through user perception studies. The results inform the potential supply of treated greywater to student accommodation. Out of 135 questionnaire replies, 95% demonstrated a lack of aversion in one or more attributes, to using treated, recycled greywater.

Avaliação do processo de compostagem de resíduos sólidos urbanos

A crescente produção de resíduos sólidos urbanos e a escassez de áreas para uma destinação final tecnicamente adequada, via implantação de aterros sanitários, faz com que tome importância a técnica de tratamento de resíduos sólidos orgânicos através das compostagem/vermicompostagem. Nesta pesquisa, foi realizada a avaliação destes processos, tendo sido observadas principalmente a influência da aeração e da umidade no desempenho destas técnicas de tratamento, em leiras de pequenos e grandes volumes. Nos experimentos, com leiras de pequenos volumes, realizados no IPH (Instituto de Pesquisas Hidráulicas) da UFRGS, utilizou-se resíduos sólidos de poda (resíduos verdes, com alta concentração de carbono) codispostos (misturados em peso) com resíduos vegetais da CEASA (Companhia Estadual de Abastecimento Sociedade Anônima) e lodos provenientes de estações de tratamento de esgotos sanitários. Nos experimentos, com leiras de grandes volumes, realizados na UTC – Unidade de Triagem e Compostagem de Porto Alegre, utilizou-se resíduos orgânicos domiciliares codispostos com os mesmos resíduos utilizados nos primeiros experimentos. Paralelamente aos experimentos de compostagem, avaliou-se os lixiviados produzidos nos sistemas. Na compostagem de grandes volumes, também foi observado o desempenho de banhados construídos de fluxo subsuperficial para o tratamento desses efluentes líquidos. com teores de resíduos verdes menores que 35 %, o que se justifica pela maior concentração de resíduos de característica facilmente biodegradável e de maior palatabilidade para os vermes. Em todos os experimentos de compostagem, verificou-se que o controle efetivo do processo pode ser realizado através da avaliação sistemática das temperatura e umidade das leiras. Evidenciou-se também que para regiões de clima similar ao de Porto Alegre, com elevadas precipitações principalmente no inverno, é necessário adotar dimensões adequadas ao sistema de compostagem “windrow” para áreas descobertas. Comprovou-se também a necessidade de manutenção da umidade na faixa entre 50% e 70 %, inclusive com reposição desta, mesmo na situação de inverno. A avaliação dos lixiviados da compostagem demonstrou que, com os substratos utilizados nos experimentos, as concentrações de DBO5, DQO e de outras variáveis são elevadas ao início do processo de decomposição, devido à solubilização dos compostos orgânicos e inorgânicos presentes na matéria orgânica. Os lixiviados da compostagem possuem baixas concentrações de condutividade, DBO5, NH4 +, entre outros, quando comparados aos lixiviados de aterros sanitários. tratamento destes efluentes. Os resultados obtidos nos banhados construídos para baixas cargas hidráulicas (1cm/d) e concentrações de DBO5 do afluente abaixo de 150 mg/L apontaram uma eficiência média de remoção de 52,02%. No que se refere a nitrogênio (todas as formas), fósforo, metais, potencial redox e sólidos totais, as eficiências foram variáveis, com melhores resultados para nitrogênio amoniacal e fósforo. A compostagem pode ser considerada uma alternativa viável de tratamento de resíduos orgânicos, utilizando-se o processo “windrow” com revolvimento mecânico, mesmo em pátios descobertos em climas subtropicais. Neste caso, sugere-se que os lixiviados gerados nos primeiros dias de compostagem (30 dias aproximandamente) sejam recirculados e o excedente tratado em ETE. Pode-se, também, utilizar o sistema de banhados construídos como complementação, principalmente para a remoção de nitrogênio e fósforo.

Sistema com aeração, decantação e filtragem para a melhoria da qualidade de água em irrigação localizada

A qualidade da água é muito importante para irrigação por gotejamento, pois ela escoa por pequenos bocais dos emissores, podendo ocorrer obstrução devido à deposição dos sólidos em suspensão. Portanto, antes da instalação do projeto, devem-se avaliar parâmetros de qualidade da água, para adotar medidas preventivas, evitando o risco de entupimento do sistema. Este trabalho teve como objetivo avaliar um sistema composto por aeradores com aspersores, sobre leito de pedra, para a precipitação dos íons Fe+2e Mn+2 em tanque de decantação, e um conjunto de filtragem composto por três filtros de areia e um de disco, em sistema de irrigação localizada. O trabalho foi realizado na Fazenda Alvorada, no município de Nova Granada - SP, no período de março a outubro de 2008. Foram realizadas determinações de variáveis físicas e químicas da água, ao longo do sistema de aeração, decantação e filtragem, o qual foi eficiente para a melhoria da qualidade de água, reduzindo os níveis de risco de entupimento de severo para médio e de médio para baixo. Oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, pH, Fe+2e Fe+3 não diferenciaram a qualidade de água entre os pontos do sistema de tratamento, porém a turbidez, sólidos dissolvidos, sólidos em suspensão, ferro total e manganês total reduziram-se significativamente pelo uso do sistema proposto, melhorando a qualidade da água.

Efeitos de sistemas de cultivo na densidade e macroporosidade do solo e no desenvolvimento radicular do milho em latossolo roxo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Short-term temporal changes of soil carbon losses after tillage described by a first-order decay model

Tillage stimulates soil carbon (C) losses by increasing aeration, changing temperature and moisture conditions, and thus favoring microbial decomposition. In addition, soil aggregate disruption by tillage exposes once protected organic matter to decomposition. We propose a model to explain carbon dioxide (CO2) emission after tillage as a function of the no-till emission plus a correction due to the tillage disturbance. The model assumes that C in the readily decomposable organic matter follows a first-order reaction kinetics equation as: dC(sail)(t)/dt = -kC(soil)(t) and that soil C-CO2 emission is proportional to the C decay rate in soil, where C-soil(t) is the available labile soil C (g m(-2)) at any time (t). Emissions are modeled in terms soil C available to decomposition in the tilled and non-tilled plots, and a relationship is derived between no-till (F-NT) and tilled (F-Gamma) fluxes, which is: F-T = a1F(NT)e(-a2t), where t is time after tillage. Predicted and observed fluxes showed good agreement based on determination coefficient (R-2), index of agreement and model efficiency, with R-2 as high as 0.97. The two parameters included in the model are related to the difference between the decay constant (k factor) of tilled and no-till plots (a(2)) and also to the amount of labile carbon added to the readily decomposable soil organic matter due to tillage (a,). These two parameters were estimated in the model ranging from 1.27 and 2.60 (a(1)) and - 1.52 x 10(-2) and 2.2 x 10(-2) day(-1) (a(2)). The advantage is that temporal variability of tillage-induced emissions can be described by only one analytical function that includes the no-till emission plus an exponential term modulated by tillage and environmentally dependent parameters. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fontes de fibra na alimentação do pacu: desempenho, composição corporal e morfometria intestinal

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da utilização de diferentes ingredientes fibrosos nas dietas sobre o desempenho, a composição corporal e a morfometria intestinal de juvenis de pacu. Foram avaliadas cinco dietas isoproteicas (23% de proteína digestível), isoenergéticas (3250kcal de energia digestível/kg) e isofibrosas (9% de fibra bruta), sendo a principal fonte fibrosa de cada constituída por farelo de soja, casca de soja, farelo de girassol e polpa cítrica; esta última em dois níveis de inclusão (30 e 45%). Foram utilizados 300 juvenis de pacu (25,12±0,78 gramas), alojados em 25 aquários (200 litros). Os melhores resultados de crescimento e conversão alimentar foram obtidos com as dietas contendo farelo de soja e farelo de girassol. As dietas contendo casca de soja e polpa cítrica prejudicaram o desempenho dos juvenis de pacu, e o efeito negativo foi acentuado com o aumento da inclusão de polpa cítrica. Além disto, somente nos peixes alimentados com a dieta com 45% de polpa cítrica foi observada diminuição na densidade de vilosidades por área no epitélio intestinal. A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que alguns ingredientes fibrosos podem afetar negativamente o desempenho e as características do epitélio intestinal de juvenis de pacu.

Quebra de dormência de semente de murici

O muricizeiro (Byrsonima cydoniifolia A. Juss) é árvore de pequeno porte que apresenta múltiplas potencialidades na produção de alimentos, de lenha e na medicina popular. Sua reprodução é por sementes que estão contidas em endocarpo pétreo constituindo o pirênio, popularmente denominado caroço, que ocasiona baixa e desuniforme taxa de germinação. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do estádio de desenvolvimento da semente, da temperatura, da integridade do endocarpo e do ácido giberélico na germinação dessa espécie. Para tanto, três experimentos foram instalados em delineamentos inteiramente casualizados. O primeiro considerou dois estádios de maturação do fruto, dois estados de integridade do endocarpo e duas concentrações de ácido giberélico (GA3); o segundo envolveu a utilização de envelhecimento acelerado e a presença ou ausência de ácido giberélico (GA3), e o terceiro, dois estádios de maturação do fruto, duas concentrações de ácido giberélico (GA3) e presença ou ausência de aeração. Os resultados obtidos permitiram concluir que as sementes apresentaram melhor qualidade fisiológica quando oriundas de frutos maduros e que sofreram abscisão natural. A pré-embebição de pirênios íntegros em ácido giberélico, na concentração de 1 g.L-1 por 24 horas sob alternância de temperatura de 25/35 ºC, favoreceu a germinação. Resultados satisfatórios ocorreram sob alternância de temperatura em câmara de germinação ou a céu aberto, em substrato constituído por areia lavada com fornecimento de água no período mais quente do dia.

Physical quality of an Oxisol cultivated with maize submited to cover crops in the pre-cropping period

The intensive use of land alters the distribution of the pore size which imparts consequences on the soil physical quality. The Least Limiting Water Range (LLWR) allows for the visualization of the effects of management systems upon either the improvement or the degradation of the soil physical quality. The objective of this study was to evaluate the physical quality of a Red Latosol (Oxisol) submited to cover crops in the period prior to the maize crop in a no-tillage and conventional tillage system, using porosity, soil bulk density and the LLWR as attributes. The treatments were: conventional tillage (CT) and a no-tillage system with the following cover crops: sunn hemp (Crotalaria juncea L.) (NS), pearl millet (Pennisetum americanum (L.) Leeke) (NP) and lablab (Dolichos lablab L.) (NL). The experimental design was randomized blocks in subdivided plots with six replications, with the plots being constituted by the treatments and the subplots by the layers analyzed. The no-tillage systems showed higher total porosity and soil organic matter at the 0-0.5 m layer for the CT. The CT did not differ from the NL or NS in relation to macroporosity. The NP showed the greater porosity, while CT and NS presented lower soil bulk density. No <= 10 % airing porosity was found for the treatments evaluated, and value for water content where soil aeration is critical (theta(PA)) was found above estimated water content at field capacity (theta(FC)) for all densities. Critical soil bulk density was of 1.36 and 1.43 Mg m(-3) for NP and CT, respectively. The LLWR in the no-tillage systems was limited in the upper part by the theta(FC), and in the bottom part, by the water content from which soil resistance to penetration is limiting (theta(PR)). By means of LLWR it was observed that the soil presented good physical quality.

Produção de mudas de caramboleiras 'B-10' e 'Golden Star': II - marcha de absorção e acúmulo de nutrientes

A participação do Brasil no mercado externo de frutas tem aumentado consideravelmente e com potencial para crescer ainda mais. A constante ascensão dos dados de exportação brasileira é resultado da combinação de avanços tecnológicos do setor produtivo e de acesso a novos mercados consumidores. A caramboleira apresenta-se como uma excelente opção de cultivo de frutas exóticas, com grande potencial para atender ao mercado interno e às exportações. Assim, objetivou-se avaliar a marcha de absorção e de acúmulo de nutrientes em mudas de caramboleiras cultivadas em solução nutritiva. O experimento foi realizado em parcelas subdivididas, sendo utilizadas como parcela as duas cultivares de caramboleira ('B-10' e 'Golden Star') e, como subparcelas, cinco épocas de coleta de plantas, realizadas aos 208; 233; 258; 283 e 308 dias após o transplantio para a solução nutritiva. O delineamento foi inteiramente casualizado, com três repetições. As mudas foram cultivadas em vasos (8L) com solução nutritiva (pH=5,5 ± 0,5), com aeração. O experimento iniciou-se em 24-08-2005. Nos diferentes órgãos das mudas (folhas, caule e raízes), determinaram-se a marcha de absorção, o acúmulo de nutrientes e os índices nutricionais. Não houve diferenças no acúmulo de nutrientes entre as mudas de caramboleira de ambas as cultivares, sendo a ordem decrescente dos nutrientes em cada muda de 'B-10', no final do período experimental: N > K > Ca > Mg > S > P > Fe > Mn > B > Cu > Zn. Para a 'Golden Star', a ordem foi: N > K > Ca > Mg > P > S > Fe > Mn > B > Cu > Zn. Para as duas cultivares, o acúmulo médio foi maior nas folhas > caule > raízes. O período de maior exigência para 'B-10' foi entre 208 - 233 e, para 'Golden Star', entre 233 - 283 dias após o transplantio. As diferentes taxas de acumulação líquida dos nutrientes, nos diferentes órgãos da caramboleira, nem sempre acompanharam a taxa de acumulação de nutrientes do respectivo órgão.

Produção de mudas de caramboleiras 'B-10' e 'Golden Star': I - parâmetros biológicos

O Brasil é um dos maiores produtores de carambola do mundo, entretanto há poucas informações científicas, especialmente estudos de nutrição mineral com mudas dessa frutífera. Objetivando contribuir com o conhecimento desse importante aspecto, desenvolveu-se estudo que permitisse avaliar o crescimento e o acúmulo de nutrientes em mudas de caramboleiras, cultivadas em solução nutritiva. O experimento foi realizado em parcelas subdivididas, sendo utilizadas como parcela as duas cultivares de caramboleira ('B-10' e 'Golden Star') e, como subparcelas, as cinco épocas de coleta de plantas, realizadas aos 208; 233; 258; 283 e 308 dias após o transplantio para a solução nutritiva. O delineamento foi inteiramente casualizado, com três repetições. As mudas foram cultivadas em vasos (8L) com solução nutritiva (pH=5,5 ± 0,5), com aeração. O experimento iniciou-se em 24-08-2005. Nos diferentes órgãos das mudas (folhas, caule e raízes), avaliaram-se o crescimento e o acúmulo de nutrientes, e os índices nutricionais. Não houve diferenças no crescimento e, em geral, no acúmulo da massa da matéria seca entre as duas cultivares. Houve acúmulo linear da massa da matéria seca das mudas de caramboleira com o tempo de cultivo, sendo maior nas folhas > caule > raízes. O período de maior acúmulo da massa de matéria seca e da taxa de crescimento relativo na planta inteira esteve compreendido entre 208 - 233 e 233 - 258 dias após o transplantio para a 'B-10' e a 'Golden Star', respectivamente.

Chemical and microbiological changes and aerobic stability of marandu grass silages after silo opening

Esta pesquisa foi realizada com os objetivos de caracterizar a microbiologia e avaliar a estabilidade aeróbia de silagens de capim-marandu contendo polpa cítrica peletizada (PCP). A forragem colhida foi submetida aos seguintes tratamentos: silagem de capim-marandu; silagem de capim-marandu + 5% PCP e silagem do capim-marandu + 10% de PCP com base na matéria natural. As alterações químicas e microbiológicas foram feitas aos 0, 2, 4 e 6 dias após a abertura dos silos (tambores de metal com 80 cm de altura e 50 cm de diâmetro). Na avaliação da estabilidade aeróbia por meio da alteração da temperatura, 3 kg de silagem foram colocados em caixas de isopor, que foram armazenadas em câmara climática. Nos dois ensaios realizados, utilizou-se delineamento inteiramente ao acaso com cinco repetições, em esquema de parcelas subdivididas, de modo que os níveis de PCP na silagem corresponderam às parcelas e o tempo, às subparcelas. As silagens sem polpa apresentaram desenvolvimento de bacilos e enterobactérias e aumento do pH no decorrer do desabastecimento dos silos. A presença de leveduras foi detectada nas silagens contendo o aditivo e aumentou do primeiro ao sexto dia de aeração. A digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) reduziu com o aumento dos tempos de aeração. A temperatura nas silagens com 10% de PCP aumentou durante a aerobiose. Com a abertura dos silos, as silagens apresentaram-se instáveis, seja pelo desenvolvimento de bactérias seja pelo desenvolvimento de leveduras, o que reduziu seu valor nutritivo.