Influence of sample processing on the analysis of carotenoids in maize

We performed a number of tests with the aim to develop an effective extraction method for the analysis of carotenoid content in maize seed. Mixtures of methanol–ethyl acetate (6:4, v/v) and methanol–tetrahydrofuran (1:1, v/v) were the most effective solvent systems for carotenoid extraction from maize endosperm under the conditions assayed. In addition, we also addressed sample preparation prior to the analysis of carotenoids by liquid chromatography (LC). The LC response of extracted carotenoids and standards in several solvents was evaluated and results were related to the degree of solubility of these pigments. Three key factors were found to be important when selecting a suitable injection solvent: compatibility between the mobile phase and injection solvent, carotenoid polarity and content in the matrix.

Cultivo de bananas em diferentes áreas na ilha de Tenerife

Objetivando caracterizar a produção e a qualidade de bananas produzidas em diferentes condições de cultivo na ilha de Tenerife, foram estudadas três regiões da ilha (Cueva del Polvo, Hoya Melleque e Canaria Forestal), onde se produzem bananas ao ar livre das cultivares Gruesa, Gran Enana e Laja. Nas áreas de Cueva del Polvo e Hoya Melleque, emprega-se o cultivo convencional e, na propriedade Canaria Forestal, pratica-se o orgânico. Os espaçamentos adotados foram de 1,67 x 5,0 m, com duas plantas por cova; 1,3 x 3,0 m, com uma planta por cova, e 2,0 x 5,0 m, com duas plantas por cova, respectivamente, para as propriedades em Cueva del Polvo, Hoya Melleque e Canaria Forestal. Diante dos dados observados, é possível verificar que as plantas da cv. Gran Enana apresentam maior altura e as da cv. Gruesa, maior espessura de pseudocaule. Também se pode inferir que, dentre as áreas e cultivares estudadas, não houve grande variabilidade nas características físicas dos frutos. A produtividade média encontrada foi de 99,8 t.ha-1, valor considerado adequado.

Identification of carotenoids using mass spectrometry

The present review compiles positive MS fragmentation data of selected carotenoids obtained using various ionization techniques and matrices. In addition, new experimental data from the analysis of carotenoids in transgenic maize and rice callus are provided. Several carotenes and oxygen-functionalized carotenoids containing epoxy, hydroxyl, and ketone groups were ionized by atmospheric pressure chemical ionization (APCI)-tandem mass spectrometry (MS/MS) in positive ion mode. Thus, on the basis of the information obtained from the literature and our own experiments, we identified characteristic carotenoid ions that can be associated to functional groups in the structures of these compounds. In addition, pigments with a very similar structure were differentiated through comparison of the intensities of their fragments. The data provide a basis for the structural elucidation of carotenoids by mass spectrometry (MS).

An ethanol-based process to simultaneously extract and fractionate carotenoids from Mauritia flexuosa L. Pulp

Mauritia vinifera (buriti) is a palm tree that grows wild in different areas of Brazil, particularly in the Amazonian region. The buriti oil is rich in carotenoids, especially in β-carotene. The growing interest in other natural sources of β-carotene has stimulated the industrial use of buriti as a raw material for pulp oil extraction. Most processes are based on the conventional technologies, involving drying and pressing the pulp for oil recovery and further separation of carotenoids in a liquid phase using organics solvents. In the present work, the ethanol-based process was evaluated for simultaneous carotenoids recovering and fractionating from buriti pulp. The raw material and ethanol, 1:4 ratio, were placed in an erlenmeyer flask and maintained at 30rpm for 1 hour in a temperature-controlled bath at 65ºC. The mixture was filtered under vacuum and cooling at 10ºC to allow for the separation of the solvent in two phases. Carotenoids composition, determined by HPLC, has indicated a β-carotene concentration about 12 times greater in the lower phase than in the upper phase. The profile of the carotenoids in the denser phase is quite similar to that of raw buriti oil, and the concentration of total carotenoids is 40% higher than that of the original raw oil, making the ethanol-based process particularly attractive for industrial applications.

GD3 Synthase Overexpression Sensitizes Hepatocarcinoma Cells to Hypoxia and Reduces Tumor Growth by Suppressing the cSrc/NF-κB Survival Pathway

Abstract Background: Hypoxia-mediated HIF-1a stabilization and NF-kB activation play a key role in carcinogenesis by fostering cancer cell survival, angiogenesis and tumor invasion. Gangliosides are integral components of biological membranes with an increasingly recognized role as signaling intermediates. In particular, ganglioside GD3 has been characterized as a proapoptotic lipid effector by promoting cell death signaling and suppression of survival pathways. Thus, our aim was to analyze the role of GD3 in hypoxia susceptibility of hepatocarcinoma cells and in vivo tumor growth. Methodology/Principal Findings: We generated and characterized a human hepatocarcinoma cell line stably expressing GD3 synthase (Hep3B-GD3), which catalyzes the synthesis of GD3 from GM3. Despite increased GD3 levels (2-3 fold), no significant changes in cell morphology or growth were observed in Hep3B-GD3 cells compared to wild type Hep3B cells under normoxia. However, exposure of Hep3B-GD3 cells to hypoxia (2% O2) enhanced reactive oxygen species (ROS) generation, resulting in decreased cell survival, with similar findings observed in Hep3B cells exposed to increasing doses of exogenous GD3. In addition, hypoxia-induced c-Src phosphorylation at tyrosine residues, NF-kB activation and subsequent expression of Mn-SOD were observed in Hep3B cells but not in Hep3B-GD3 cells. Moreover, MnTBAP, an antioxidant with predominant SOD mimetic activity, reduced ROS generation, protecting Hep3B-GD3 cells from hypoxia-induced death. Finally, lower tumor growth, higher cell death and reduced Mn-SOD expression were observed in Hep3B-GD3 compared to Hep3B tumor xenografts. Conclusion: These findings underscore a role for GD3 in hypoxia susceptibility by disabling the c-Src/NF-kB survival pathway resulting in lower Mn-SOD expression, which may be of relevance in hepatocellular carcinoma therapy.

Caracterização física e química de bananas produzidas em sistemas de cultivo convencional e orgânico

A demanda por frutos orgânicos cresce a cada ano em todo o mundo, e a bananicultura pode apresentar crescimento nesse setor, tanto no mercado interno quanto no externo. No entanto, há falta de informações que justifiquem a produção de frutos orgânicos e que atestem as vantagens e desvantagens dos dois sistemas de cultivo. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar bananas provenientes de sistema de cultivo convencional e orgânico quanto aos seus aspectos físicos e químicos. Utilizaram-se as cultivares Caipira (AAA), Maravilha (AAAB), Pacovan Ken (AAAB), Prata-Anã (AAB), Thap Maeo (AAB) e Tropical (AAAB). No cultivo orgânico, foi utilizada cobertura verde (Canavalia ensiformis e Arachis pintoi) e fertilização com composto orgânico, fosfato natural, torta de mamona e cinzas de madeira. No cultivo convencional, não se utilizou cobertura verde, procedendo-se apenas a fertilização química com ureia (100 kg ha-1), superfosfato simples (280 kg ha-1) e cloreto de potássio (540 kg ha-1). Foram avaliados os atributos físicos: peso de frutos com e sem casca, diâmetro e comprimento do fruto, peso da penca, número de frutos por penca e espessura da casca; e os atributos químicos: sólidos solúveis, acidez titulável, ratio, pH, umidade e os teores de açúcares solúveis (redutores, não redutores e totais). O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, com 3 repetições, e os dados submetidos à análise de variância e teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Pode-se afirmar que o manejo convencional ou orgânico não alterou as características físico-químicas das bananas, com exceção para os teores de umidade e de açúcares não redutores, sólidos solúveis, comprimento e diâmetro do fruto para algumas cultivares.

Atmosfera modificada e controle de etileno para bananas 'Prata-Anã' cultivadas na Amazônia Setentrional Brasileira

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da atmosfera modificada (AM) pelo uso de embalagem plástica de polietileno de baixa densidade (PEBD), do vácuo e da adsorção de etileno, visando à manutenção da qualidade das bananas 'Prata-Anã' produzidas em Roraima. As análises foram realizadas em intervalos de 5 dias após a colheita, até 35 dias de armazenamento refrigerado (AR). Verificou-se que os frutos submetidos a embalagem de PEBD apresentaram as menores perdas de massa fresca quando comparados aos demais. Da mesma forma, os frutos embalados na presença do adsorvedor de etileno obtiveram a melhor manutenção na coloração da casca, atraso temporal, do pico climatérico, assim como o retardamento na degradação do amido, os menores incrementos de sólidos solúveis e acidez titulável, as menores concentrações de etileno nos interiores das embalagens e atraso temporal e a diminuição da atividade enzimática. Isso, possivelmente, proporcionou os maiores teores de pectina total e solúvel ao final do período experimental. A combinação do uso da embalagem de PEBD com o sachê de permanganato de potássio (KMnO4) resultou no retardamento do processo de maturação dos frutos de banana 'Prata-Anã', quando armazenada a 12 ºC. Pode-se atribuir esse efeito benéfico à presença do sachê na adsorção de etileno e, consequentemente, na ação do etileno no amadurecimento dos frutos, retardando a senescência das bananas 'Prata-Anã'.

Métodos para a climatização de bananas 'Prata-Anã' produzidas na Amazônia Setentrional Brasileira

O objetivo, neste trabalho, foi avaliar o uso da climatização para a uniformização de bananas 'Prata-Anã' produzidas em Boa Vista-RR. Após colhidos, os frutos foram selecionados no formato de buquês, sanitizados, climatizados por abafamento com lona plástica ou por imersão em solução de Ethrel®, embalados com filme de polietileno de baixa densidade e armazenados por quatro períodos de tempo (0; 10;20 e 30 dias) a 12 ± 1 ºC e 93 ± 2% de UR. Após cada período de armazenamento refrigerado (AR) os frutos foram submetidos ao armazenamento em condições ambiente (22 ± 1 ºC e 75 ± 3% UR), retirados das embalagens plásticas e sendo analisados após 1; 2; 3 e 4 dias. As seguintes análises foram realizadas: perda de massa fresca, coloração da casca, produção de etileno e CO2, atividade das enzimas pectinametilesterase e poligalacturonase, acidez titulável (AT), pectina total e solúvel, amido e sólidos solúveis (SS). Não houve diferenças significativas entre os métodos de climatização, porém verificou-se que, quanto maior o período de AR e de condicionamento, menor foi o período de conservação das bananas 'Prata-Anã'. Ficou evidenciado, também, que a climatização, independentemente do método utilizado, deve ser realizada em até 20 dias após a colheita, nas condições de AR aqui testadas. Nessas condições, foi possível manter a qualidade sensorial das bananas por até 3 dias após a retirada dos frutos do armazenamento refrigerado.

Controle da antracnose na pós-colheita de bananas-'prata' com produtos alternativos aos agrotóxicos convencionais

Produtos alternativos aos agrotóxicos convencionais foram avaliados no controle da antracnose causada por Colletotrichum musae em pós-colheita de bananas 'Prata' [Musa spp. (AAB)]. Foram utilizados buquês com três frutos, com diâmetro médio de 32 mm a 36 mm, no estádio pré-climatérico, com coloração de casca totalmente verde. Os frutos foram pulverizados com uma suspensão de conídios de C. musae, na concentração de 2,5x10(5) conídios/mL e mantidos em câmara úmida a 25 ºC, por 24 horas. Após esse período, foram pulverizados com as caldas dos produtos alternativos extrato cítrico 'Biogermex', óleo de nim 'Organic Neem' e óleo de alho 'Probinatu', na concentração de 10,0 mL/L, óleo de pimenta-longa e óleo de cravo-da-índia na concentração de 5,0 mL/L e quitosana na concentração de 10,0 mg/mL, além do fungicida Tectoï SC (tiabendazol) na concentração de 0,65 mL/L. Água destilada foi utilizada como tratamento-testemunha. Os frutos tratados com quitosana, óleo de nim e óleo de alho tiveram a severidade da doença reduzida. O óleo de alho foi o produto mais eficiente, com redução também da incidência da doença. A qualidade dos frutos não foi depreciada por nenhum dos tratamentos alternativos nas concentrações utilizadas.

Características pós-colheita de bananas 'Prata-Anã' e 'BRS Platina' armazenadas sob refrigeração

As cultivares de bananeira mais plantadas no Brasil são suscetíveis às principais doenças da cultura, estando em curso a busca por variedades resistentes que possam substituí-las com boa aceitação dos produtores e consumidores. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características físicas, químicas e sensoriais de frutos da bananeira 'Prata-Anã' e seu híbrido 'BRS Platina', armazenados a 15 ºC e a 25 ºC, ao longo do amadurecimento. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, no esquema fatorial 2 (genótipos) x 2 (temperaturas) x 4 (estádios de maturação). Os frutos foram avaliados sensorialmente e quanto à coloração da casca, diâmetro, comprimento, resistência ao despencamento, firmeza, massa com e sem casca, espessura da casca, relação polpa/casca, sólidos solúveis, pH, acidez titulável, açúcares totais, açúcares redutores e amido. A 'BRS Platina' apresenta frutos com maior diâmetro, comprimento e massa, acidez semelhante e menor doçura em comparação à 'Prata-Anã'. O armazenamento a 15 ºC confere maior firmeza e resistência ao despencamento aos frutos de 'Prata-Anã' e 'BRS Platina', em comparação com o armazenamento a 25 ºC. Os frutos de 'BRS Platina' apresentam índice de aceitação satisfatório, porém inferior ao obtido para os de 'Prata-Anã'.

Immunolocalization of glyoxysomal malate synthase from soybean cotyledons (Glycine max. L.)

Malate synthase (MS; EC 4.1.3.2), an enzyme specific to the glyoxylate cycle, was studied in cotyledons of dark-grown soybean (Glycine max L) seedlings with light and electron microscopy techniques. Immunogold localization confirmed biochemical evidence that MS from soybean is a glyoxysomal matrix enzyme.

Glyoxysomal malate-dehydrogenase and malate synthase from Soybean cotyledons (Glycine max. L.): Enzyme association, antibody-production and cDNA cloning

In order to investigate a possible association between soybean malate synthase (MS; L-malate glyoxylate-lyase, CoA-acetylating, EC 4.1.3.2) and glyoxysomal malate dehydrogenase (gMDH; (S)-malate: NAD(+) oxidoreductase, EC 1.1.1.37), two consecutive enzymes in the glyoxylate cycle, their elution profiles were analyzed on Superdex 200 HR fast protein liquid chromatography columns equilibrated in low- and high-ionic-strength buffers. Starting with soluble proteins extracted from the cotyledons of 5-d-old soybean seedlings and a 45% ammonium sulfate precipitation, MS and gMDH coeluted on Superdex 200 HR (low-ionic-strength buffer) as a complex with an approximate relative molecular mass (M(r)) of 670000. Dissociation was achieved in the presence of 50 mM KCl and 5 mM MgCl2, with the elution of MS as an octamer of M, 510 000 and of gMDH as a dimer of M, 73 000. Polyclonal antibodies raised to the native copurified enzymes recognized both denatured MS and gMDH on immunoblots, and their native forms after gel filtration. When these antibodies were used to screen a lambda ZAP II expression library containing cDNA from 3-d-old soybean cotyledons, they identified seven clones encoding gMDH, whereas ten clones encoding MS were identified using an antibody to SDS-PAGE-purified MS. Of these cDNA clones a 1.8 kb clone for MS and a 1.3-kb clone for gMDH were fully sequenced. While 88% identity was found between mature soybean gMDH and watermelon gMDH, the N-terminal transit peptides showed only 37% identity. Despite this low identity, the soybean gMDH transit peptide conserves the consensus R(X(6))HL motif also found in plant and mammalian thiolases.