Estresse oxidativo em girassol (Helianthus annuus) indica sinergismo para a mistura dos herbicidas metribuzin e clomazone

Determinações bioquímicas e físico-químicas são úteis para verificar o tipo de interação herbicida. Três experimentos foram conduzidos com dois herbicidas geradores de estresse oxidativo para demonstrar o possível sinergismo em sua associação. Plantas de girassol foram cultivadas em solução nutritiva até o estádio de dois pares de folhas, quando então os herbicidas foram aplicados. Os tratamentos consistiram de metribuzin a 0 e 0,28 µmol L-1 e clomazone a 0 e 80 µmol L-1, com quatro repetições, isolados e em mistura. No material coletado, três dias após a aplicação, determinou-se o malondialdeído (MDA), pelo método das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Em outro experimento, os herbicidas foram testados sobre 40 discos de 4 mm de folhas de girassol imersas em 5 mL de tampão MES-NaOH, em pH 6,5. Os tratamentos consistiram de metribuzin a 0 e 12 µmol L-1 e clomazone a 0 e 237 µmol L¹, com quatro repetições, isolados e em mistura. Os discos foliares tratados foram incubados por 24 h no escuro a 24 ºC e por 36 h sob luz, à mesma temperatura. A condutividade eletrolítica da solução foi então medida. Em relação ao metribuzin e clomazone aplicados isoladamente, a mistura dos dois herbicidas aumentou o equivalente MDA em 217 e 166%, e a condutividade eletrolítica, em 37 e 41%, respectivamente. Esses resultados demonstram, em nível bioquímico e físico-químico, a existência de sinergismo na mistura de metribuzin e clomazone, nas doses estudadas.

Physiological response of vicia faba to prohexadione-calcium under saline conditions

Changes in the activities of oxidative enzymes (indole acetic acid oxidase, peroxidase and catalase), endogenous hormones (gibberellic acid (GA3), indole acetic acid (IAA), abscisic acid (ABA) and cytokinins (AsZeatin), photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids), total carbohydrates, total soluble sugars, amino acid proline and vegetative growth parameters were used as indicators to explain the physiological role of the growth retardant prohexadione-calcium on Vicia faba seedlings 40 days after sowing under salinity stress for 30 days. The obtained results show that soaking faba bean seeds prior to sowing at different concentrations of prohexadione-calcium (0, 10, 20 and 30 ppm) significantly increased the activities of indole acetic acid oxidase (IAA-oxidase) and peroxidase enzymes, but decreased the catalase enzyme activity as compared with their respective control. Application of prohexadione-Ca caused markedly decreases in the endogenous contents of gibberellins and indole acetic acid (IAA) but increased the levels of natural growth inhibitor abscisic acid (ABA) and cytokinins in the shoots of faba bean seedlings. All the prohexadione-Ca concentrations increased the contents of amino acid proline, photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids), total carbohydrates and total soluble sugars in faba bean seedlings grown under salt stress. Application of prohexadione-Ca decreased significantly seedling height and shoot fresh weight but significantly increased shoot dry weight.

Efeito de herbicidas sobre plantas de Brachiaria plantaginea submetidas a estresse hídrico

Este trabalho objetivou avaliar a eficiência de controle de herbicidas inibidores da ACCase aplicados em pós-emergência em plantas de Brachiaria plantaginea submetidas a diferentes teores de água no solo. O estudo foi conduzido em casa de vegetação. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições, utilizando-se o esquema fatorial 9 x 4, sendo a combinação de três manejos hídricos (-0,03, -0,07 e -1,5 MPa) com três herbicidas (fluazifop-p-butil, haloxyfop-methyl e sethoxydim + óleo mineral Assist) e quatro doses destes (100, 50, 25 e 0% da dose recomendada). A aplicação dos herbicidas foi realizada em dois estádios vegetativos das plantas: 4-6 folhas e 2-3 perfilhos. As avaliações visuais de fitointoxicação das plantas de B. plantaginea foram realizadas aos 3, 7 e 14 dias após a aplicação, sendo determinada a massa seca das plantas no final do experimento. A eficiência de controle foi menor em plantas mantidas em potencial de água no solo de -1,5 MPa (manejo hídrico de 8%), independentemente do herbicida utilizado, nos dois estádios de aplicação, com exceção do herbicida haloxyfop-methyl aplicado no estádio de 2-3 perfilhos. Não houve diferenças de controle entre as aplicações com 100 e 50% da dose recomendada dos herbicidas nas plantas no estádio de 4-6 folhas, independentemente do manejo hídrico.

Germinação de sementes de Melaleuca quinquenervia em condições de estresse hídrico e salino

O comportamento invasivo de Melaleuca quinquenervia em áreas úmidas deve-se à sua estratégia de regeneração agressiva, que está alicerçada na produção de sementes em massa. O conhecimento da fisiologia da germinação de sementes de plantas daninhas pode contribuir significativamente para o desenvolvimento de estratégias de manejo. O objetivo deste trabalho foi avaliar os possíveis efeitos dos estresses hídrico e salino na germinação de sementes de M. quinquenervia. A semeadura foi realizada com quatro repetições de 0,05 g de sementes em papel umedecido com soluções nos potenciais osmóticos de 0,0; -0,2; -0,4; e -0,8 MPa, induzidos com polietilenoglicol (PEG 6000) e NaCl. O teste de germinação foi conduzido a 25 ºC na presença de luz. Avaliou-se a primeira contagem do teste aos sete dias após a semeadura e, semanalmente, a germinação (plântulas normais) até os 28 dias. Foi calculado o índice de velocidade de germinação. A análise dos resultados permitiu a conclusão de que o estresse hídrico acarreta maior redução na velocidade de germinação e na germinação acumulada de sementes de M. quinquenervia do que o estresse salino e, independentemente da substância utilizada para indução do estresse, o limite para germinação está entre -0,4 e -0,8MPa.

Estabelecimento e padrões sazonais de produtividade de Kielmeyera coriacea (Spr) Mart. nos cerrados do Planalto Central: efeitos do estresse hídrico e sombreamento

Kielmeyera coriacea é uma árvore caducifólia, típica dos cerrados do Planalto Central. Neste estudo, investigou-se como as mudanças no potencial da água do solo (Ys) e a luz afetaram a produtividade e a sobrevivência de indivíduos jovens de Kielmeyera coriacea transplantados na matriz herbácea de uma vegetação do cerrado, em que os elementos arbustivos e arbóreos são esparsos (campo sujo). Indivíduos de 2 meses de idade foram transplantados na primeira metade da estação chuvosa (novembro-dezembro) de 1994. A maior parte da mortalidade dos indivíduos de Kielmeyera coriacea ocorreu nos primeiros meses após o transplante, durante a estação chuvosa. A grande maioria das plantas sobreviventes conseguiu atravessar sua primeira estação seca, mostrando que o período de estiagem não influenciou na sobrevivência das mesmas. No entanto, durante a época seca do segundo ano, 35% das plantas sobreviventes foram removidas por tatus do gênero Dasypus spp. Em meados de julho de ambos os anos, quando o Ys alcançou valores inferiores a -2,5 MPa a 5 cm e Ys < -1,0 MPa a 15 cm de profundidade, a grande maioria das plantas já havia perdido suas folhas. Algumas chegaram a perder toda a parte aérea, que rebrotou do solo nos primeiros meses chuvosos quando o Ys atinge valores próximos de zero. As plantas não mostraram grande investimento em altura, aumentando 1,5 cm em média, durante o período estudado (28 meses), e não mais de 3-4 folhas por planta foram produzidas durante a estação chuvosa de cada ano. Dados de disponibilidade de luz indicaram que plantas com folhas horizontais localizadas a 5 cm de altura teriam uma assimilação potencial de CO2 entre 26 e 40% da sua capacidade máxima durante a estação chuvosa, enquanto que a 50 cm do solo, onde não há mais sombreamento pelo estrato graminoso, chegaria a 80% do máximo. Assim sendo, nos primeiros anos de vida, a disponibilidade de água restringiria a produtividade desta espécie na seca, enquanto o sombreamento pelo estrato herbáceo limitaria a sua produtividade na época chuvosa.

Alteração no potencial osmótico e teor de carboidratos solúveis em plantas jovens de lobeira (Solanum lycocarpum St.-Hil.) em resposta ao estresse hídrico

Solanum lycocarpum é uma espécie típica da vegetação do cerrado brasileiro e tem demonstrado resistência à seca que ocorre em seu ambiente. O ajustamento osmótico é um decréscimo do potencial osmótico causado pelo acúmulo de solutos nas células, o qual mantém o gradiente de potencial hídrico e, ao mesmo tempo, a turgescência necessária ao crescimento celular. A influência do estresse hídrico no potencial osmótico e no teor de carboidratos solúveis foi investigada neste trabalho. A análise dos resultados mostrou que as plantas de Solanum lycocarpum apresentaram redução significativa nos valores de potencial osmótico em resposta ao estresse hídrico. O aumento no teor de carboidratos solúveis foi verificado em plantas sob condições estressantes em casa de vegetação, em particular o de carboidratos redutores. Os resultados obtidos sugerem que esta espécie apresenta mecanismo de ajustamento osmótico, nas condições de estresse hídrico, adaptando-a à sobrevivência nessa condição.

O aumento em superfície em Adelia membranifolia (Müll. Arg.) Pax & K. Hoffm. e Peltophorum dubium (Spreng.) Taub., em resposta ao estresse por deficiência nutricional e alagamento do substrato

Foram estudadas as respostas plásticas em plântulas e plantas jovens de duas espécies arbóreas nativas, Adelia membranifolia (Müll. Arg.) Pax & K. Hoffm. (Euphorbiaceae) e Peltophorum dubium (Spreng.) Taub. (Leguminosae-Caesalpinoidae), submetidas ao alagamento do substrado associado ao déficit nutricional. Avaliou-se o acréscimo em superfície no módulo de expressão, definido como a região do eixo da plântula que, sob condições de estresse, sofre rediferenciação sendo considerada a hipertrofia lenticelar como a expressão morfogenética mais comum. Em A. membranifolia a associação do estresse nutricional e alagamento do substrato foi a condição mais restritiva tanto para o crescimento em altura e diâmetro do colo quanto para as expressões morfogenéticas. Já em P. dubium o estado nutricional foi mais restritivo que o alagamento para o crescimento do colo. Em geral, para ambas as espécies, plantas nutridas mantidas alagadas restabeleceram seu ritmo de crescimento a partir do terceiro mês de tratamento, além de expressarem respostas plásticas como a hipertrofia lenticelar e a formação de raízes adventícias. Quanto ao aumento em superfície, nos lotes desnutridos, verificou-se que em A. membranifolia de um total de 38% de superfície expressa, 12% corresponderam à hipertrofia lenticelar. Em P. dubium verificou-se as maiores variações de aumento em superfície expressa por hipertrofia lenticelar, elevando de 5% para 13%. Em geral a superfície modular nos lotes tratados foi o dobro em relação ao controle. É possível que o aumento em superfície, para algumas espécies, seja significativo como tendência ao aumento da estabilidade no desenvolvimento a partir de interações fisiológicas.

Respostas morfológicas em Guibourtia hymenifolia (Moric.) J. Leonard (Fabaceae) e Genipa americana L. (Rubiaceae), submetidas ao estresse por deficiência nutricional e alagamento do substrato

Foram estudadas as respostas plásticas em duas espécies nativas. Em G. hymenifolia, não foram verificadas modificações morfológicas significativas, exceto quanto ao conteúdo de amido de reserva, que foram menores nos lotes capacidade de campo desnutrido (CCD) e alagamento desnutrido (ALD). Em Genipa americana os indivíduos do lote (CCN - capacidade de campo nutrido) exibiram raízes adventícias com aerênquima distinto, mais freqüentes nas plantas do lote controle submetidas ao alagamento (ALN - alagado nutrido). Nessa última espécie, nos lotes ALN, verificou-se o surgimento de aerênquima lisógeno no caule, além da hipertrofia lenticelar. A diversidade de respostas às condições de alagamento, aliada à uma larga ocorrência de populações de Genipa americana em áreas sazonalmente inundadas, como por exemplo no Pantanal de Miranda-MS, sugere um complexo de interações entre caractes adaptativos morfológicos e fisiológicos, sendo o potencial gênico fundamental neste tipo de resposta.

Multifactorial control of water and saline intake: role of a2-adrenoceptors

Water and saline intake is controlled by several mechanisms activated during dehydration. Some mechanisms, such as the production of angiotensin II and unloading of cardiovascular receptors, activate both behaviors, while others, such as the increase in blood osmolality or sodium concentration, activate water, but inhibit saline intake. Aldosterone probably activates only saline intake. Clonidine, an a2-adrenergic agonist, inhibits water and saline intake induced by these mechanisms. One model to describe the interactions between these multiple mechanisms is a wire-block diagram, where the brain circuit that controls each intake is represented by a summing point of its respective inhibiting and activating factors. The a2-adrenoceptors constitute an inhibitory factor common to both summing points

Acute extracellular fluid volume changes increase ileocolonic resistance to saline flow in anesthetized dogs

We determined the effect of acute extracellular fluid volume changes on saline flow through 4 gut segments (ileocolonic, ileal, ileocolonic sphincter and proximal colon), perfused at constant pressure in anesthetized dogs. Two different experimental protocols were used: hypervolemia (iv saline infusion, 0.9% NaCl, 20 ml/min, volume up to 5% body weight) and controlled hemorrhage (up to a 50% drop in mean arterial pressure). Mean ileocolonic flow (N = 6) was gradually and significantly decreased during the expansion (17.1%, P<0.05) and expanded (44.9%, P<0.05) periods while mean ileal flow (N = 7) was significantly decreased only during the expanded period (38%, P<0.05). Mean colonic flow (N = 7) was decreased during expansion (12%, P<0.05) but returned to control levels during the expanded period. Mean ileocolonic sphincter flow (N = 6) was not significantly modified. Mean ileocolonic flow (N = 10) was also decreased after hemorrhage (retracted period) by 17% (P<0.05), but saline flow was not modified in the other separate circuits (N = 6, 5 and 4 for ileal, ileocolonic sphincter and colonic groups, respectively). The expansion effect was blocked by atropine (0.5 mg/kg, iv) both on the ileocolonic (N = 6) and ileal (N = 5) circuits. Acute extracellular fluid volume retraction and expansion increased the lower gastrointestinal resistances to saline flow. These effects, which could physiologically decrease the liquid volume being supplied to the colon, are possible mechanisms activated to acutely balance liquid volume deficit and excess.

Gastroduodenal resistance and neural mechanisms involved in saline flow decrease elicited by acute blood volume expansion in anesthetized rats

We have previously demonstrated that blood volume (BV) expansion decreases saline flow through the gastroduodenal (GD) segment in anesthetized rats (Xavier-Neto J, dos Santos AA & Rola FH (1990) Gut, 31: 1006-1010). The present study attempts to identify the site(s) of resistance and neural mechanisms involved in this phenomenon. Male Wistar rats (N = 97, 200-300 g) were surgically manipulated to create four gut circuits: GD, gastric, pyloric and duodenal. These circuits were perfused under barostatically controlled pressure (4 cmH2O). Steady-state changes in flow were taken to reflect modifications in circuit resistances during three periods of time: normovolemic control (20 min), expansion (10-15 min), and expanded (30 min). Perfusion flow rates did not change in normovolemic control animals over a period of 60 min. BV expansion (Ringer bicarbonate, 1 ml/min up to 5% body weight) significantly (P<0.05) reduced perfusion flow in the GD (10.3 ± 0.5 to 7.6 ± 0.6 ml/min), pyloric (9.0 ± 0.6 to 5.6 ± 1.2 ml/min) and duodenal (10.8 ± 0.4 to 9.0 ± 0.6 ml/min) circuits, but not in the gastric circuit (11.9 ± 0.4 to 10.4 ± 0.6 ml/min). Prazosin (1 mg/kg) and yohimbine (3 mg/kg) prevented the expansion effect on the duodenal but not on the pyloric circuit. Bilateral cervical vagotomy prevented the expansion effect on the pylorus during the expansion but not during the expanded period and had no effect on the duodenum. Atropine (0.5 mg/kg), hexamethonium (10 mg/kg) and propranolol (2 mg/kg) were ineffective on both circuits. These results indicate that 1) BV expansion increases the GD resistance to liquid flow, 2) pylorus and duodenum are important sites of resistance, and 3) yohimbine and prazosin prevented the increase in duodenal resistance and vagotomy prevented it partially in the pylorus

Effect of saline infusion for the maintenance of blood volume on pulmonary gas exchange during temporary abdominal aortic occlusion

We analyzed the effects of saline infusion for the maintenance of blood volume on pulmonary gas exchange in ischemia-reperfusion syndrome during temporary abdominal aortic occlusion in dogs. We studied 20 adult mongrel dogs weighing 12 to 23 kg divided into two groups: ischemia-reperfusion group (IRG, N = 10) and IRG submitted to saline infusion for the maintenance of mean pulmonary arterial wedge pressure between 10 and 20 mmHg (IRG-SS, N = 10). All animals were anesthetized and maintained on spontaneous ventilation. After obtaining baseline measurements, occlusion of the supraceliac aorta was performed by the inflation of a Fogarty catheter. After 60 min of ischemia, the balloon was deflated and the animals were observed for another 60 min of reperfusion. The measurements were made at 10 and 45 min of ischemia, and 5, 30, and 60 min of reperfusion. Pulmonary gas exchange was impaired in the IRG-SS group as demonstrated by the increase of the alveolar-arterial oxygen difference (21 ± 14 in IRG-SS vs 11 ± 8 in IRG after 60 min of reperfusion, P = 0.004 in IRG-SS in relation to baseline values) and the decrease of oxygen partial pressure in arterial blood (58 ± 15 in IRG-SS vs 76 ± 15 in IRG after 60 min of reperfusion, P = 0.001 in IRG-SS in relation to baseline values), which was correlated with the highest degree of pulmonary edema in morphometric analysis (0.16 ± 0.06 in IRG-SS vs 0.09 ± 0.04 in IRG, P = 0.03 between groups). There was also a smaller ventilatory compensation of metabolic acidosis after the reperfusion. We conclude that infusion of normal saline worsened the gas exchange induced by pulmonary reperfusion injury in this experimental model.

Protective effect of bronchial challenge with hypertonic saline on nocturnal asthma

Inhalation of hypertonic saline (HS) causes bronchoconstriction in asthmatic subjects. Repeated inhalation of HS leads to substantially reduced bronchoconstriction, known as the refractory period. Refractoriness due to different stimuli has also been described (cross-refractoriness). Nocturnal asthma is defined as an increase in symptoms, need for medication, airway responsiveness, and/or worsening of lung function that usually occurs from 4 to 6 am. Our objective was to determine the effect of refractoriness on nocturnal asthma. The challenge test consisted of inhalations of 4.5% saline with increasing durations until a reduction of 20% in forced expiratory volume in 1 s (FEV1) (PD20HS) or total time of 15.5 min. Twelve subjects with nocturnal asthma were challenged with HS at 16:00 and 18:00 h and FEV1 was measured at 4:00 h. One to 2 weeks later, FEV1 was determined at 16:00 and 4:00 h. LogPD20HS at 18:00 h was significantly greater than logPD20HS at 16:00 h, 0.51 ± 0.50 and 0.69 ± 0.60 mg, respectively (P = 0.0033). When subjects underwent two HS challenges in the afternoon, mean (± SD) FEV1 reduction was 206 ± 414 mL or 9.81 ± 17.42%. On the control day (without challenge in the afternoon) FEV1 reduction was 523 ± 308 mL or 22.75 ± 15.40% (P = 0.021). Baseline FEV1 values did not differ significantly between the control and study days, 2.48 ± 0.62 and 2.36 ± 0.46 L, respectively. The refractory period following HS challenges reduces the nocturnal worsening of asthma. This new concept may provide beneficial applications to asthmatic patients.

Treatment of hemorrhagic shock with hypertonic saline solution modulates the inflammatory response to live bacteria in lungs

Shock and resuscitation render patients more susceptible to acute lung injury due to an exacerbated immune response to subsequent inflammatory stimuli. To study the role of innate immunity in this situation, we investigated acute lung injury in an experimental model of ischemia-reperfusion (I-R) followed by an early challenge with live bacteria. Conscious rats (N = 8 in each group) were submitted to controlled hemorrhage and resuscitated with isotonic saline (SS, 0.9% NaCl) or hypertonic saline (HS, 7.5% NaCl) solution, followed by intratracheal or intraperitoneal inoculation of Escherichia coli. After infection, toll-like receptor (TLR) 2 and 4 mRNA expression was monitored by RT-PCR in infected tissues. Plasma levels of tumor necrosis factor α and interleukins 6 and 10 were determined by ELISA. All animals showed similar hemodynamic variables, with mean arterial pressure decreasing to nearly 40 mmHg after bleeding. HS or SS used as resuscitation fluid yielded equal hemodynamic results. Intratracheal E. coli inoculation per se induced a marked neutrophil infiltration in septa and inside the alveoli, while intraperitoneal inoculation-associated neutrophils and edema were restricted to the interseptal space. Previous I-R enhanced lung neutrophil infiltration upon bacterial challenge when SS was used as reperfusion fluid, whereas neutrophil influx was unchanged in HS-treated animals. No difference in TLR expression or cytokine secretion was detected between groups receiving HS or SS. We conclude that HS is effective in reducing the early inflammatory response to infection after I-R, and that this phenomenon is achieved by modulation of factors other than expression of innate immunity components.

Avaliação de diferentes híbridos suínos submetidos à insensibilização elétrica e gasosa (CO2). Parte 1: mensuração de indicadores sanguíneos de estresse

Suínos provenientes de três linhagens genéticas A, B e C comercializadas no Brasil, com peso vivo de 100 a 120 kg foram submetidos ao insensibilizador elétrico manual (Karl Schermer 220-230/250 volts, 45-60 Hz e 1,4 -1,5 A) e ao sistema gasoso coletivo (COMBI-BUTINA 90% CO2). Alíquotas sanguíneas, para determinação dos níveis de creatina fosfoquinase (CPK), lactato e cortisol, assim como amostras do músculo semimembranosus (10 g) para a determinação do gene halotano, foram coletadas. Comparando-se os sistemas de insensibilização elétrico e gasoso (CO2), o elétrico demonstrou ser mais estressante, proporcionando maiores concentrações plasmáticas de cortisol (p < 0,001) e lactato (p < 0,001) para as linhagens genéticas A e C, nas condições estudadas, porém não se observou diferenças significativas para os indicadores sanguíneos e sistemas de insensibilização em questão quando a linhagem B foi considerada. Diferenças significativas entre as linhagens genéticas A, B e C foram obtidas comparando-se os valores plasmáticos de creatina fosfoquinase (p < 0,001), lactato (p < 0,001) e cortisol (p < 0,001) quando atordoados com o sistema gasoso, entretanto, quando o sistema elétrico foi utilizado, somente os valores de cortisol apresentaram diferenças significativas (p < 0,001). A presença do gene halotano (Nn) foi observada somente na linhagem B.