Application of quantitative analytical electron microscopy to the mineral content of insect cuticle

Quantification of calcium in the cuticle of the fly larva Exeretonevra angustifrons was undertaken at the micron scale using wavelength dispersive X-ray microanalysis, analytical standards, and a full matrix correction. Calcium and phosphorus were found to be present in the exoskeleton in a ratio that indicates amorphous calcium phosphate. This was confirmed through electron diffraction of the calcium-containing tissue. Due to the pragmatic difficulties of measuring light elements, it is not uncommon in the field of entomology to neglect the use of matrix corrections when performing microanalysis of bulk insect specimens. To determine, firstly, whether such a strategy affects the outcome and secondly, which matrix correction is preferable, phi-rho (z) and ZAF matrix corrections were contrasted with each other and without matrix correction. The best estimate of the mineral phase was found to be given by using the phi-rho (z) correction. When no correction was made, the ratio of Ca to P fell outside the range for amorphous calcium phosphate, possibly leading to flawed interpretation of the mineral form when used on its own.

Mineral uptake in tobacco leaf discs during different developmental stages of shoot organogenesis

Relationships between mineral uptake and tobacco shoot organogenesis were investigated during three morphogenic phases: phase 1, days 0-10, pre-meristem formation; phase 2, days 10-20, meristem initiation and formation; and phase 3, days 20-35, growth and differentiation of induced meristems into leafy shoots. The mineral content of both shoot-forming (SF) and non-shoot-forming (NSF) media was examined over the 35-day culture period. Both SF and NSF explants rapidly consumed iron during phase 1. Nitrate uptake in SF explants was high and independent of explant growth during phases 1 and 2, but greatest and strongly correlated with growth during phase 3. Phosphorus uptake was highest in SF explants during phases 2 and 3, and correlated with explant growth. Uptake of potassium, calcium and sulphur was strongly associated with explant growth during phase 3 whereas magnesium uptake was only poorly correlated with growth. Results from this study indicate that particular minerals may have an important role in regulating development as well as generally supporting growth.

Critical comparison of Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre (JKMRC) blast fragmentation models

Blast fragmentation can have a significant impact on the profitability of a mine. An optimum run of mine (ROM) size distribution is required to maximise the performance of downstream processes. If this fragmentation size distribution can be modelled and controlled, the operation will have made a significant advancement towards improving its performance. Blast fragmentation modelling is an important step in Mine to Mill™ optimisation. It allows the estimation of blast fragmentation distributions for a number of different rock mass, blast geometry, and explosive parameters. These distributions can then be modelled in downstream mining and milling processes to determine the optimum blast design. When a blast hole is detonated rock breakage occurs in two different stress regions - compressive and tensile. In the-first region, compressive stress waves form a 'crushed zone' directly adjacent to the blast hole. The second region, termed the 'cracked zone', occurs outside the crush one. The widely used Kuz-Ram model does not recognise these two blast regions. In the Kuz-Ram model the mean fragment size from the blast is approximated and is then used to estimate the remaining size distribution. Experience has shown that this model predicts the coarse end reasonably accurately, but it can significantly underestimate the amount of fines generated. As part of the Australian Mineral Industries Research Association (AMIRA) P483A Mine to Mill™ project, the Two-Component Model (TCM) and Crush Zone Model (CZM), developed by the Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre (JKMRC), were compared and evaluated to measured ROM fragmentation distributions. An important criteria for this comparison was the variation of model results from measured ROM in the-fine to intermediate section (1-100 mm) of the fragmentation curve. This region of the distribution is important for Mine to Mill™ optimisation. The comparison of modelled and Split ROM fragmentation distributions has been conducted in harder ores (UCS greater than 80 MPa). Further work involves modelling softer ores. The comparisons will be continued with future site surveys to increase confidence in the comparison of the CZM and TCM to Split results. Stochastic fragmentation modelling will then be conducted to take into account variation of input parameters. A window of possible fragmentation distributions can be compared to those obtained by Split . Following this work, an improved fragmentation model will be developed in response to these findings.

A longitudinal analysis of sex differences in bone mineral accrual in healthy 8-19-year-old boys and girls

Background: Although early in life there is little discernible difference in bone mass between boys and girls, at puberty sex differences are observed. It is uncertain if these differences represent differences in bone mass or just differences in anthropometric dimensions. Aim: The study aimed to identify whether sex independently affects bone mineral content (BMC) accrual in growing boys and girls. Three sites are investigated: total body (TB), femoral neck (FN) and lumbar spine (LS). Subjects and methods: 85 boys and 67 girls were assessed annually for seven consecutive years. BMC was assessed by dual energy X-ray absorptiometry (DXA). Biological age was defined as years from age at peak height velocity (PHV). Data were analysed using a hierarchical (random effects) modelling approach. Results: When biological age, body size and body composition were controlled, boys had statistically significantly higher TB and FN BMC at all maturity levels (p < 0.05). No independent sex differences were found at the LS (p > 0.05). Conclusion: Although a statistical significant sex effect is observed, it is less than the error of the measurement, and thus sex difference are debatable. In general, sex difference are explained by anthropometric difference

Physical Activity and Bone Mineral Accrual During Childhood and Adolescence

The epidemic that is osteoporosis has led to an increasing interest in bone mineral, and the factors that influence the levels of bone mineral, in recent years. While it is unrealistic to try and turn back the clock, a return to an increased level of physical activity may be an important consideration in terms of skeletal health. Peak bone mass is largely determined by heredity, but lifestyle and dietary patterns also influence the level of bone mineral accrued during the growing years. In this review, we summarize the evidence that vigorous weight-bearing physical activity and adequate calcium intake represent the best possibility for enhancing the attainment of an optimal level of bone mineral, within genetic limits.

Gender differences in CF phenotype associated with low bone mineral density

Adolescents and adults with CF have lower bone mineral density (BMD) than normal, but its relationship with phenotype is not well understood. Point FEV1% predicted (FEV) and rate of change of FEV are biased estimates of disease severity, because progressively older subjects represent a selected survivor population, with females at greater risk of death than males. To investigate the relationship between BMD and phenotype we used an index (predicted age at death) derived from Bayesian estimates of slope and intercept of FEV, age at last measurement and survival status. Predictive equations for the index were derived from 97 subjects (78 survivors) from the RCH CF clinic, and applied to a group of 102 comparable subjects who had BMD measured, classified as having‘mild’ ()75th), ‘moderate’ (25– 75th), or ‘severe’ (-25th centile) phenotype. Total body (TB) and lumbar spine (LS) BMD z-scores (Z) were compared, adjustingfor gender effects, using 2-way ANOVA. Annual mean change in FEV segregated, as expected, according to phenotype, ‘severe’ (ns25), ‘moderate’ (ns51) and ‘mild’ (ns25) y3.01(y3.73 to y2.30)%, y0.85(y1.36 to y0.35)%, 2.70(1.92 to 3.46)%, respectively, with no gender difference. LS and TB BMDZ were different in each phenotype (P-s 0.002), LS BMDZ for ‘severe’, ‘moderate’ and ‘mild’ y1.63(CI: y2.07 to y 1.19), y0.86(CI: y1.17 to y0.55), y0.06(CI: y0.54 to 0.41). Males had lower LS BMDZ than females overall (y1.22 (CI: y1.54 to y0.91) vs. y0.48(CI: y 0.84 to y0.12) Ps0.002). In the ‘severe’ group, males had lower TB BMDZ and LS BMDZ (PF0.002). Low BMD is associated with ‘moderate’ and ‘severe’ phenotypes, with relative preservation in females in the ‘severe’ group. Female biology (reproductive fitness) might promote resistance to bone resorption at a critical level of BMD loss.

Crescimento, teores e acúmulo de nutrientes em plantas de milho fertirrigadas com água residuária do beneficiamento de frutos de café

A cultura do cafeeiro sempre ocupou lugar de destaque na economia do país, dada sua importância na área econômica e social, buscando cada vez mais, um mercado diferenciado, com novas tecnologias para a melhoria da qualidade da bebida. A atividade de lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro, necessária para a redução do custo de secagem e a melhoria da qualidade de bebida, é geradora de grandes volumes de resíduos sólidos e líquidos, ricos em material orgânico e inorgânico. A água residuária da atividade de beneficiamento do café (ARC) é gerada anualmente em grande volume no Espírito Santo, e aliado aos nutrientes existentes nesse efluente indica a sua viabilidade de reaproveitamento na fertirrigação de culturas agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de água residuária de café no crescimento, na absorção e interação entre nutrientes e no estado nutricional do milho. Para tanto, foi conduzido um experimento em casa de vegetação utilizando-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, onde foram aplicadas 7 doses de ARC, com 3 repetições, em unidades experimentais constituídas por vasos com 2 dm³ de solo. As doses foram equivalentes a 0,00, 15,17, 30,35, 45,52, 60,70, 75,87 e 91,05 litros de ARC por m² de solo. Realizou-se a semeadura de cinco sementes de milho híbrido BR 206 por vaso e cinco dias após a germinação das plantas foi feito o desbaste, mantendo-se três plantas por vaso. Aos trinta dias após a germinação determinou-se o diâmetro do caule (DC), área foliar (AF), matéria seca da parte aérea (MSPA), matéria seca do sistema radicular (MSR), relação parte aérea/raiz (MSPA/MSR), razão massa radicular (matéria seca raiz/matéria seca total) e razão área foliar (área foliar/matéria seca total). Na parte aérea das plantas foi determinado os teores dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S). Os dados foram submetidos a análise de variância e as variáveis em função das doses de ARC submetidas a análise de regressão. Para as variáveis dependentes foi calculado o coeficiente de correlação linear de Pearson. A ARC serviu como fonte de nutrientes para as plantas de milho, aumentou o rendimento da maioria das variáveis de crescimento e os teores de N, K e S. Porém diminuiu o teor de Ca, Mg e P da parte aérea das plantas além de indicar que altas doses promovem desbalanceamento na relação entre nutrientes.

Revestimentos comestíveis na conservação pós-colheita de morangos cultivar Camarosa produzidos em sistema orgânico e convencional

As perdas pós-colheita de frutas promovem a elevação do custo dos produtos e diminuem a oferta ao consumidor. Suas principais causas estão na colheita, transporte e armazenamento inadequados. A aplicação de revestimentos comestíveis juntamente com a redução da temperatura de armazenamento constitui um dos métodos empregados para a conservação pós-colheita de produtos com vida útil curta, como frutas e hortaliças. O morango é um fruto consumido preferencialmente in natura. Desta forma, torna-se promissora a utilização de revestimento comestível para aumentar seu período de armazenamento e comercialização, sem alteração do sabor, da cor e do aroma dos frutos. A produção orgânica frente a convencional de frutos podem apresentar diferenças, sendo interessante o estudo envolvendo as formas de cultivo. Este estudo teve como objetivo avaliar a conservação pós-colheita de morangos cv. Camarosa, oriundos de cultivo orgânico e convencional revestidos com coberturas comestíveis. Os morangos foram revestidos com fécula de mandioca, gelatina e cera de carnaúba, armazenados durante 10 dias a 10 ºC. A cada 2 dias de armazenamento foram determinados perda de massa, sólidos solúveis, pH, acidez titulável, firmeza, antocianinas totais e podridão fúngica. Análise sensorial foi realizada para verificar a aceitação dos morangos e para avaliar a influência da informação nesta aceitação. A perda de massa foi maior no cultivo orgânico a partir do 8º dia de armazenamento, chegando a 11,47% contra 8,88% do cultivo convencional no final do 10º dia de armazenamento. O revestimento que possibilitou menor perda de massa foi o de cera de carnaúba em relação ao controle. A contaminação fúngica iniciou-se no 4º dia de armazenamento em ambos os tipos de cultivo. No 8º dia de armazenamento observou-se diferenças na podridão entre os tipos de cultivo, sendo o orgânico visualmente mais contaminado. O revestimento de cera de carnaúba apresentou menor podridão fúngica em relação aos outros revestimentos, porém não diferiu da amostra controle. Das variáveis físico-químicas avaliadas, apenas o teor de sólidos solúveis apresentou diferenças entre os tipos de cultivo, sendo o morango convencional o que obteve maiores valores. O teor de antocianinas dos morangos revestidos com fécula de mandioca diferiu do controle, porém o revestimento com fécula não diferiu dos revestidos com gelatina e cera de carnaúba. Foram verificadas diferenças na firmeza dos frutos em relação aos revestimentos. Ao longo do tempo foi observado diferenças no pH, teor de antocianinas e firmeza. O revestimento com cera de carnaúba se mostrou mais adequado em relação aos demais revestimentos, porém sua aparência mostrou-se com pouco brilho e esbranquiçado. Os frutos avaliados apresentaram vida útil pós-colheita de aproximadamente 6 dias. Os morangos, do ponto de vista microbiológico, se mostraram aptos para consumo. A aceitação dos morangos foi boa, não tendo ix diferenças significativas entre morango orgânico e convencional. O fornecimento da informação de “morango orgânico” e a apresentação de um texto adicional informativo não influenciaram na aceitação dos morangos. Entre os revestimentos testados o de cera de carnaúba se mostrou mais aplicável, os demais nas condições testadas não mostraram bons resultados.

Síntese, aplicação e avaliação da toxicidade aguda de complexo orgânico à base de európio proposto como marcador fotoluminescente para a Identificação de resíduos de tiro

Um complexo de alta fotoluminescência é proposto como marcador óptico para a identificação de resíduos de tiro (GSR). O marcador é o complexo [Eu(PIC)3(NMK)3], de fórmula molecular Eu(C6H2N3O7)3.(C7H13NO)3, que apresenta o íon Eu3+ e os ligantes ácido pícrico (PIC) e n-metil-Ɛ-caprolactama (NMK). Foi realizada a caracterização quimicamente através de espectroscopia de emissão, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria e análise térmica diferencial (TG/DTA), e espectrometria de massas com ionização por eletrospray e ressonância ciclotrônica de íons por transformada de Fourier (ESI-FT-ICR MS), e, em seguida, foram adicionadas diferentes massas do complexo a munições convencionais (de 2 a 50 mg por cartucho). Após os tiros, o GSR marcado foi visualmente e quimicamente detectado por irradiação UV (ʎ = 395 nm) e ESI-FT-ICR MS, respectivamente. Os resultados mostraram uma fotoluminescência eficiente e duradoura, sendo facilmente visível sobre a superfície do alvo, no ambiente, no cartucho deflagrado, na arma de fogo, e sobre as mãos e braços do atirador quando utilizada massa a partir de 25 mg do marcador em cartuchos .38 e 50 mg em cartuchos .40. Sua toxicidade aguda também foi avaliada empregando-se o Protocolo 423 da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OECD) e apresentou DL50 de 1000 mg.kg-1, sendo classificado como de categoria 4 na escala do Sistema Globalmente Harmonizado de Classificação e Rotulagem de Produtos Químicos (GHS), considerado, portanto, de média toxicidade. O composto mostrou ser menos tóxico do que os componentes inorgânicos de munições convencionais (em especial o Pb), justificando o seu emprego como marcador de GSR.

Determinação de resveratrol e características químicas em sucos de uvas produzidas em sistemas orgânico e convencional

O presente estudo avaliou os teores de trans-resveratrol e algumas características químicas: acidez total titulável (ATT), sólidos solúveis totais (SST) e relação SST/ATT, em amostras de sucos de uvas da variedade Concorde e Rúbea, sobre o porta-enxerto Campinas IAC 766, produzidas em sistemas orgânico e convencional. O suco foi obtido pelo método de cocção de uvas sadias e maduras. Os resultados encontrados para os sucos de uvas das variedades Concorde e Rúbea, sobre o porta-enxerto Campinas IAC 766, orgânico e convencional, apresentaram concentração de trans-resveratrol de 25,9; 27,2; 32,5 e 32,9 mg L-1, respectivamente. No suco das variedades Concorde e Rúbea de produção orgânica foram obtidos os valores de 0,77 e 0,91 g de ácido tartárico 100 mL-1. Para as mesmas variedades produzidas em sistema convencional 0,94 e 0,75 g de ácido tartárico 100 mL-1. Os valores observados para SST e SST/ ATT para as variedades de sistemas orgânico e convencional foram 10,95; 11,73; 14,23; e 13,23 ºBrix e 14,22; 12,64; 15,18; e 17,64, respectivamente. Das avaliações realizadas com relação ao trans-resveratrol pode-se concluir que as variedades, independentemente do sistema de cultivo, são fontes de resveratrol e que os sucos podem ser consumidos como alimento funcional.

Relações entre caracteres de cenoura para sistemas de cultivos orgânico e convencional

De acordo com a estratégia de seleção e o ganho que ela proporcionará, pode-se orientar, de maneira mais efetiva, um programa de melhoramento, bem como predizer o sucesso do esquema seletivo adotado. O objetivo deste trabalho foi verificar a estabilidade das relações entre caracteres fenotípicos a partir de populações de cenoura cultivadas em sistemas de produção orgânico e convencional. Os experimentos foram conduzidos na Embrapa Hortaliças, DF. Duas populações de cenoura em fase de melhoramento e quatro cultivares comerciais foram plantados em novembro de 2007 no campo nos dois sistemas de produção, com delineamento de blocos casualizados com quatro repetições e parcelas de 1 m², com 100 plantas por parcela. Aos 90 dias após o semeio, 20 raízes por parcela foram colhidas e avaliadas para caracteres fenotípicos. Foi realizada análise de variância com determinação da interação entre tratamentos e sistemas de produção, correlações fenotípicas, análise de trilha e os ganhos com as seleções direta e correlacionada. Observouse que a quase totalidade das correlações medianas acima de 0,30, bem como os maiores efeitos diretos da análise de trilha e os maiores ganhos diretos e indiretos estimados, foi repetida nos dois sistemas, indicando que eles foram muito semelhantes na expressão da relação entre os caracteres. Assim, o melhoramento visando aos caracteres avaliados não precisa ser realizado em ambas as áreas de cultivos orgânico e convencional.

Café convencional versus café orgânico: perspectivas de sustentabilidade socioeconômica dos agricultores familiares do Espírito Santo

Esse artigo enfoca a viabilidade de investimento na produção de café arábica, no Estado do Espírito Santo, comparando os sistemas convencional e orgânico, para identificar o que proporciona maior sustentabilidade socioeconômica aos produtores familiares. Os métodos de avaliação econômica utilizados foram o valor presente líquido, a taxa interna de retorno e o tempo de retorno do capital investido. Também foi feita a análise de sensibilidade. Demonstrou-se que ambos os sistemas de produção foram viáveis, mas, observou-se a grande dependência de recebimento do prêmio para viabilizar o cultivo orgânico, compensando a sua menor produtividade. Além disso, o preço recebido foi a variável que exerceu a maior influência na rentabilidade dos cafeicultores familiares. Concluiu-se que, assegurada a eficiência econômica e ecológica do sistema orgânico, o desafio é aperfeiçoar a sua eficiência técnica, para que possa contribuir com a sustentabilidade socioeconômica dos cafeicultores familiares.

Seleção de genótipos de Lactuca sativa L. para a produção com adubação orgânica

Com o objetivo de avaliar diferentes genótipos de alface (Lactuca sativa L.), quanto à adaptação a adubação orgânica, foram testados 18 acessos, pertencentes ao Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa (BGH - UFV) e comparado o desempenho destes com dois cultivares comerciais: Regina de Verão e Crespa Grand Rapids. O experimento foi conduzido com três repetições, em casa de vegetação, e os genótipos foram comparados em substratos contendo adubação mineral e adubação orgânica. As plantas foram cultivadas em vasos de polietileno, com capacidade para 3 dm³, preenchidos com 2,5 dm³ de substrato. O substrato contendo adubação mineral foi preparado a partir do solo, comumente cultivado, e adubado, segundo as recomendações convencionais para a cultura da alface, a partir da análise de rotina do solo. O substrato contendo adubação orgânica consistiu em solo, manejado organicamente, e adubado com 50 t ha-1 de composto orgânico. Na colheita, foram avaliadas as características morfológicas das plantas e a massa fresca e seca das folhas. Observou-se grande diversidade de formas, tamanhos e coloração, entre os acessos, sendo que os acessos BGH 2625, BGH 118 e o cultivar Regina de Verão apresentaram características qualitativas e produtividade que os selecionam para serem utilizados em programas de melhoramento, visando à produção de cultivares para ambiente com adubação orgânica.

Volumes de substratos comerciais, solo e composto orgânico afetando a formação de mudas de maracujazeiro-amarelo em diferentes ambientes de cultivo

Este trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento de mudas de maracujazeiro- amarelo em três diferentes tamanhos de recipientes, em três condições de cultivo protegido, utilizando seis diferentes substratos. Foram empregados três ambientes de cultivo: (A1) estufa em arco, coberta de filme de polietileno de 150 μm, abertura zenital e tela termorrefletora de 50% sob o filme; (A2) viveiro agrícola de tela de monofilamento, com 50% de sombra; e (A3) viveiro agrícola de tela termorrefletora, com 50% de sombra. Foram testados três volumes (V1 = xx cm³ -sacolas de polietileno de 7,5 x 11,5 cm; V2 = xx cm33 - sacolas de polietileno 10,0 x 16,5 cm; e V3 = xx cm33 -sacolas de polietileno de 15,0 x 21,5 cm) e seis substratos (S1 = solo; S2 = Plantmax®; S3 = vermiculita; S4 = fibra de coco; S5 = fibra de coco chips; e S6 = Organosuper®, composto orgânico comercial). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema de parcelas subsubdivididas, em que os ambientes foram as parcelas, os recipientes de diferentes volumes as subparcelas e os substratos as subsubparcelas. Aos 50 dias após a semeadura, foram medidos a altura das plantas, o comprimento da raiz, a massa de matéria seca da parte aérea e das raízes. A partir das massas de matéria seca determinaram-se a relação massa de matéria seca de parte aérea e raiz e massa de matéria seca total. A estufa foi o melhor ambiente quando se utilizou o recipiente de XX cm33 o qual proporcionou mudas maiores, com maior biomassa seca aérea, radicular e total. A vermiculita foi o melhor substrato, porém o solo adubado é uma alternativa menos dispendiosa para a região.