Communities and microhabitats of living benthic foraminifera from the tropical East Atlantic

Living (Rose Bengal stained) benthic foraminifera were collected with a multicorer from six stations between 2°N and 12°S off West Africa. The foraminiferal communities in the investigated area reflect the direct influence of different productivity regimes, and are characterized by spatially and seasonally varying upwelling activity. At five stations, foraminiferal abundance coincides well with the gradient of surface productivity. However, at one station off the Congo River, the influence of strong fresh water discharge is documented. Although this station lies directly in the center of an upwelling area, foraminiferal standing stocks are surprisingly low. It is suggested that the Congo discharge may induce a fractionation of the organic matter into small and light particles of low nutritional content, by contrast to the relatively fast-sinking aggregates found in the centers of high productivity areas. Quality and quantity of the organic matter seem to influence the distribution of microhabitats as well. The flux of organic carbon to the sea-floor controls the sequence of degradation of organic matter in sediment and the position of different redox fronts. The vertical foraminiferal stratification within sediment closely parallels the distribution of oxygen and nitrate in porewater, and reflects different nutritive strategies and adaptation to different types of organic matter. The epifauna and shallow infauna colonize oxygenated sediments where labile organic matter is available. The intermediate infauna (M. barleeanum) is linked to the zone of nitrate reduction in sediments where epifaunal and shallow infaunal species are not competitive anymore, and must feed on bacterial biomass or on metabolizable nutritious particles produced by bacterial degradation of more refractory organic matter. The deep infauna shows its maximum distribution in anoxic sediments, where no easily metabolizable organic matter is available.

Rhizopus arrhizus - a producer for simultaneous saccharification and fermentation of starch waste materials to L(+)-lactic acid

Rhizopus arrhizus, strain DAR 36017, produced L(+)-lactic acid in a simultaneous saccharification and fermentation process using starch waste effluents. Lactic acid at 19.5 - 44.3 g l(-1) with a yield of 0.85 - 0.96 g g(-1) was produced in 40 h using 20 - 60 g starch l(-1). Supplementation of nitrogen source may be unnecessary if potato or corn starch waste effluent was used as a production medium.

Biotechnological production of lactic acid integrated with potato wastewater treatment by Rhizopus arrhizus

This paper describes a feasibility study of a for lactic acid production integrated with are treatment of wastewater from an industrial starch plant. Rhizopus oryzae two strains, Rhizopus arrhizus and Rhizopus oligosporus were tested with respect to their capability to carry out simultaneous saccharification and fermentation to lactic acid using potato wastewater. Rhizopus arrhizus DAR 36017 was identified as a suitable strain that demonstrated a high capacity for starch saccharification and lactic acid synthesis. The optimal conditions, in terms of pH, temperature and starch concentration, for lactic acid production were determined. The selected fungal strain grew well in a pH range from 3.0 to 7.0. The addition of CaCO(3)10 g dm(-3) maintained the pH at 5.0-6.0 and significantly enhanced lactic acid production. Kinetic study revealed that almost complete starch saccharification and a lactic acid yield of 450g kg(-1) could be achieved in 20 h and 28 h cultivation, respectively. The maximum lactic acid production 21 g dm(-3) and mycelial biomass (1.7 g dm(-3)) were obtained at 30degreesC. Besides the multiple bioproducts, total removal of suspended solids and 90% reduction of COD were achieved in a single no-aseptic operation. (C) 2003 Society of Chemical Industry.

Use of sulfuryl fluoride in the management of strongly phosphine-resistant insect pest populations in bulk grain storages in Australia

Sulfuryl fluoride (SF), an effective structural fumigant, is registered recently as Profume™ for controlling insect pests of stored grains and processed commodities. Information on its effectiveness in disinfestation of bulk grain, however, is limited. The ongoing problem with the strong level of resistance to phosphine has been addressed recently through deployment of SF as a ‘resistance breaker’ in bulk storages in Australia. This paper discusses important results on the efficacy of SF against key phosphine- resistant insect pests, lesser grain borer, Rhyzopertha dominca, red flour beetle, Tribolium castaneum, rice weevil, Sitophilus oryzae and the rusty grain beetle, Cryptolestes ferrugineus. We have established CT (g-hm3) profiles for SF against these insect pests at two temperature regimes 25 and 30°C, that showed that both temperature and exposure period (t) has significant influence on the effectiveness of SF than the concentration. Over a seven days fumigation period, CTs of 800 and 400 g-hm3 achieved complete control of all the target pests, including the most strongly phosphine - resistant species, C. ferrugineus at 25 and 30°C, respectively. Results from four industry scale field trials involving currently registered rate of SF (1500 g-hm3) over 2–14 d exposure period, confirmed its effectiveness in achieving complete control of the target pest species. The assessment of postfumigation grain samples across all the test storages indicated that the reinfestation occurs after three months. Monitoring resistance to phosphine in C. ferrugineus over a six year period (2009–2015), showed a significant reduction in resistant populations after the introduction of SF into the fumigation strategy at problematic storage sites. Overall our research concludes that SF is a good candidate to be used as a ‘resistance breaker’ where phosphine resistance is prevalent.

Status of resistance to phosphine in insect pests of stored products in Vietnam

In response to numerous reports of failures to control insect pests of stored products with phosphine in Vietnam, a national survey for resistance to this key fumigant was undertaken in 2009–2011. Data from a more limited survey undertaken by the authors in 2002 in northern Vietnam are also presented. Samples collected in the 2002 survey (Sitophilus oryzae, n=8; Tribolium castaneum, n=8) were tested using a full dose- response assay, while for the 2009–11 survey, F1 generations were tested for resistance with two discriminating dosages of phosphine to detect frequency of weak and strong resistance phenotypes. Compared with a susceptible reference strain, in 2002, resistance to phosphine was indicated in six T. castaneum samples but only two of S. oryzae. Resistance factor, however, did not exceed 2.8-fold in T. castaneum and 1.7 in S. oryzae indicating relatively low frequency and weak expression of resistance. In 2009–11 survey, 176 samples were collected from a range of food and feed storages along the supply chain and from all major regions of Vietnam (125 sites). Rhyzopertha dominica and S. oryzae were the most common species found infesting stored commodities. Resistance was detected at high frequency in all the species. Weak and strong resistance phenotype frequencies were, respectively: Cryptolestes ferrugineus (37 and 58%, n=19), R. dominica (1.5 and 97%, n=65), S. oryzae (34 and 59%, n=82) and T. castaneum (70 and 30%, n=10). Strong resistance phenotype was detected in all the major regions and all parts of the supply chain but frequency was the highest in central storages and animal feed establishments. The increase in frequency and strength of resistance to phosphine in the eight years between the two surveys has been rapid and dramatic. The survey demonstrates the threat of resistance to grain protection in Vietnam and highlights the need for training of fumigators, and the development and adoption of phosphine resistance management tactics nationally.

Feijões: características químicas e ocorrência de aflatoxinas

As leguminosas, como o feijão, são consideradas importantes fontes de nutrientes para humanos e a contaminação por fungos e consequente produção de micotoxinas pode estar diretamente influenciada pela sua composição química. Alguns compostos estão associados aos mecanismos de defesa das leguminosas atuando como inibidores de enzimas digestivas ou barreiras físicas à patógenos. É o caso dos compostos fenólicos (CF) e algumas estruturas de caráter proteico. O objetivo deste estudo foi verificar a susceptibilidade de feijões à contaminação por aflatoxinas (AFLAs), através da avaliação da presença de compostos inibidores de enzimas fúngicas. Foi realizada a validação de um método para determinação de AFLAs em feijão. Os CF livres (solúveis em metanol), conjugados (solúveis em etanol) e ligados, bem como as diferentes frações proteicas (albumina, globulina, glutelina e prolamina) foram determinadas em 10 amostras de feijão pertencentes às espécies Phaseolus vulgaris, Vigna unguiculata e Vigna angularis. O seu potencial como inibidor de α-amilase foi testado nos extratos fenólicos e protéicos. Os feijões vermelho e carioca apresentaram os maiores teores de CF totais (1766 µg.g -1 e 1190 µg.g -1 , respectivamente) e os feijões fradinho e branco os menores teores (183 µg.g -1 e 192 µg.g -1 ). Os extratos de CF conjugados apresentaram os teores mais elevados de AF, onde os feijões amendoim se destacou pela maior concentração (68 µg.g -1 ) e o feijão azuki pelo menor (28 µg.g -1 ). Nos extratos de CF livres e conjugados, o ácido clorogênico foi o majoritário em 60% dos feijões analisados e nos extratos de CF ligados, o ácido ferúlico foi o majoritário em 90% dos feijões analisados. Com relação às frações proteicas solúveis, o feijão carioca apresentou o maior teor de albumina (559 mg.g -1 ), globulina (164 mg.g -1 ) e glutelina (325 mg.g -1 ). Com relação à fração prolamina, o feijão preto (brasileiro e chinês) apresentou o maior teor (64 e 65 mg.g -1 , respectivamente), seguido pelo feijão carioca (54 mg.g -1 ). Os limites de detecção (LDm) obtidos para o método de determinação de AFLAs foram de 2,4 µg.kg-1 ; 0,036 µg.kg-1 e 0,06 µg.kg-1 para as AFLAs B1, B2 e G2 e os limites de quantificação (LQm) foram de 4,8 µg.kg-1 (AFLAB1); 0,12 µg.kg- 1 (AFLA B2 e G2). Não foram detectadas AFLAs B1, B2, G1 e G2 nos feijões analisados. Os CF dos extratos etanólicos dos feijões amendoim e azuki e os extratos contendo as proteínas solúveis em etanol dos feijões carioca e fradinho foram testados quanto ao seu potencial para inibição da α-amilase de Aspergillus oryzae (atividade de 4,8 mg amido hidrolisado.mg proteína-1 .mL-1 ). O extrato proteico do feijão fradinho se destacou, pois atingiu um percentual de inibição específica de aproximadamente 56%. Os CF apresentaram uma tendência à inibição incompetitiva e os extratos proteicos não apresentaram um comportamento de inibição que permitisse definir o mecanismo de inibição. Os extratos protéicos e fenólicos dos feijões mostraram ser capazes de inibir a amilase fúngica sugerindo que este fato pode estar associado a ausência da presença de AFLAs nas amostras analisadas.

Potencial antifúngico, antioxidante e inibidor da produção de aflatoxina por extratos fenólicos de Chlorella sp. e Spirulina platensis

A contaminação fúngica acarreta alterações na qualidade nutricional e no valor econômico de produtos alimentícios podendo causar danos patológicos em plantas, animais e humanos. A identificação da atividade antioxidante, antifúngica e antimicotoxinas, em extratos de microalgas com propriedade de inibir a multiplicação de fungos e subseqüente produção de micotoxinas abre a perspectiva de empregar substâncias mais eficientes e com maior ação específica contra estes microorganismos. Entre os compostos com propriedades inibidoras de radicais livres, de crescimento fúngico e produção de micotoxinas, destacam-se os compostos fenólicos, que podem inibir a atividade metabólica microbiana, dificultando a atividade de enzimas. Neste estudo foram avaliados o poder de inibição de multiplicação fúngica de Rhizopus oryzae e Aspergillus flavus pelos extratos fenólicos de Chlorella sp. e Spirulina platensis, bem como sua atividade antioxidante, e a atividade antimicotoxinas da última microalga contra Aspergillus flavus. O conteúdo de fenóis totais foi em média 1000 µgfenóis/g Spirulina platensis e 600 µgfenóis/g Chlorella sp., sendo que o acido gálico e o cafeíco foram identificados como compostos majoritários na Spirulina platensis. As determinações de glicosamina (parede celular) e ergosterol (membrana celular) mostraram-se bons indicativos do desenvolvimento microbiano permitindo uma boa estimativa da inibição dele. O extrato fenólico de Spirulina platensis apresentou capacidade de inibir cerca de 50% a formação da parede e da membrana celular para ambos os fungos estudados e de 100% a produção de aflatoxina B1 até o 10º dia de cultivo do Aspergillus flavus. Além disso, o extrato metanólico de Spirulina platensis inativou 53,5% o DPPH reativo, limitou o escurecimento enzimático ocasionado pela peroxidase em 55% e inibiu a peroxidação lipídica em 46% após 14 dias de armazenamento sob luz. Estes resultados mostram que a ação antifúngica, antimicotoxinas e antioxidante está naturalmente presente em alguns tecidos microbianos e que encontrar a forma de extraí-los e aplicá-los como conservantes alimentícios é muito promissor para substituição aos antifúngicos e outros conservantes químicos.

Decision tools for bacterial blight resistance gene deployment in rice-based agricultural ecosystems

Attempting to achieve long-lasting and stable resistance using uniformly deployed rice varieties is not a sustainable approach. The real situation appears to be much more complex and dynamic, one in which pathogens quickly adapt to resistant varieties. To prevent disease epidemics, deployment should be customized and this decision will require interdisciplinary actions. This perspective article aims to highlight the current progress on disease resistance deployment to control bacterial blight in rice. Although the model system rice-Xanthomonas oryzae pv. oryzae has distinctive features that underpin the need for a case-by-case analysis, strategies to integrate those elements into a unique decision tool could be easily extended to other crops.

Degradação de Ocratoxina a: estudo de processo e toxicidade

A ocratoxina A (OTA), micotoxina encontrada em diferentes níveis e em diversas matrizes, apresenta efeitos carcinogênicos, nefrotóxicos e teratogênicos. O desenvolvimento de métodos capazes de diminuir esta contaminação a níveis permitidos pela legislação é incentivado e os processos biológicos utilizados envolvem o uso de enzimas e/ou microrganismos para degradação da OTA e são preferenciais pela especificidade, bem como pelas condições brandas para a detoxificação. O objetivo do trabalho foi estudar a ação de carboxipeptidase A nos níveis e na toxicidade de OTA, visando aplicar a técnica para detoxificar farinhas de trigo. Primeiramente foi estimado o risco de exposição à ocratoxina A pelo consumo de farinhas de trigo. Para isso foram estabelecidas condições de determinação de OTA em farinhas de trigo, empregando técnicas de estatística multivariada para definir os principais interferentes na extração de OTA pelo método de QuEChERS e detecção em CLAE-FL. O método validado permitiu a avaliação da ocorrência natural em 20 amostras de farinha de trigo, estando estas contaminadas na faixa de 0,22 a 0,85 µg.kg-1 , apresentando um valor de ingestão diária de 0,08 ngOTA.dia-1 .kgmassacorpórea -1 e uma disponibilidade de 94,4%. Em seguida foi realizada a padronização da extração de carboxipeptidase A em biomassa de Rhizopus oryzae que consistiu em agitação ultrassônica durante 30 minutos numa potencia fixa de 150 W e 40 kHz e a triagem de agentes biológicos para degradação de OTA. Para o estudo da degradação in vitro de OTA, método de extração e detecção de OTA e OTα em CLAEFL foi validado e o processo de degradação foi realizado com Rhizopus oryzae e Trichoderma reesei, obtendo-se uma redução máxima de 63,5% e 57,7%, respectivamente. A degradação apresentou uma correlação alta (R>0,9) e significativa (p<0,05) com a produção de Otα, indicando que ocorreu a produção de enzimas capazes de hidrolisar a micotoxina, por exemplo, a carboxipeptidase A. O estudo da toxicidade de OTA e seu metabólito OTα foi realizado em neutrófilos humanos, onde foi observado a ausência de efeito tóxico de OTα. Também foi determinado o mecanismo de toxicidade de OTA pelo aumento de Ca2+ intracelular pela liberação a partir das reservas internas. Esta liberação, subsequentemente, provoca uma cascata de eventos, nomeadamente: a produção de espécies reativas, depleção de ATP, perda de ΔΨm, levando à morte por necrose. Para reduzir o risco de exposição à micotoxina pela ingestão de matéria prima contaminada, carboxipeptidase A extraída de diferentes fontes foi aplicada na hidrólise de OTA em farinha de trigo para posterior determinação do conteúdo residual de OTA e OTα, empregando método validado. O estudo mostrou uma redução de OTA entre 16,8 e 78,5% e produção de OTα entre 2 a 8,2 ng.g-1 . As carboxipeptidases mais promissoras para degradação foram as provenientes de Rhizopus e Trichoderma e a carboxipeptidase comercial. Ficou demonstrado que se pode recomendar a aplicação de enzimas proteolíticas, tipo carboxipeptidase, para reduzir o risco de exposição à micotoxina quando utilizada matéria prima contaminada, por exemplo, farinha de trigo para diferentes processos. A transformação de OTA para OTα e seus efeitos na redução da toxicidade da micotoxina corroboram com esta afirmação.

Optimização das condições de cultura da Saccharomyces Cerevisiae e de outros fungos produtores de oligossacáridos

Este estudo envolve o controlo e a optimização das condições de culturas dos microrganismos: Saccharomyces cerevisiae CCMI 396, S. cerevisiae v. lab., Aspergillus oryzae CCMI 125, Aspergillus japonicus CCMI 443, Fusarium oxysporum CCMI 866, Aspergillus niger CCMI 296 com vista à produção de oligossacáridos. Determinaram-se os parâmetros característicos das culturas de duas diferentes estirpes de Saccharomyces com diferentes fontes de carbono e em diferentes condições ambientais. O perfil de crescimento da S. cerevisiae CCMI 396 foi semelhante nos diferentes meios de cultura estudados, sendo a velocidade específica de crescimento mais elevada no meio com glucose a pH 5 e a 30°C (0,36h-1). A S. cerevisiae v. lab. Teve velocidade específica de crescimento idêntica nas mesmas condições da outra estirpe, no entanto, o perfil de crescimento foi diferente nos outros meios de cultura. Estudou-se o efeito da adição de sumo de laranja ou de tomate ao meio de cultura com sacarose e avaliou-se a evolução glucídica no meio de cultura durante o ensaio por HPLC com detector RI. Determinou-se a frutosiltransferase no sobrenadante e na fracção intracelular e determinou-se a evolução dos oligossacáridos. Numa segunda parte deste trabalho efectuaram-se culturas dos quatro fungos filamentosos com vista a avaliar a capacidade de produção, nomeadamente, de fruto­oligassacáridos. Os resultados mostraram que a espécie Aspergillus japonicus CCMI 443 originou, nas mesmas condições de cultura, valores superiores, sendo a percentagem de produção FOStotais/GluCtotais de 61% para as enzimas intracelulares e 40% para as enzimas no sobrenadante. ABSTRACT; This study involves control and optimization of the cultures of microorganisms: Saccharomyces cerevisiae CCMI 396, S. cerevisiae v. lab., Aspergillus oryzae CCMI 125, Aspergillus japonicus CCMI 443, Fusarium oxysporum CCMI 866, Aspergillus níger CCMI 296 for oligosaccharides production. Were determined the parameters characteristic of the cultures of two different strains of Saccharomyces with different sources of carbon and in different environmental conditions. The growth profile of S. cerevisiae CCMI 396 was similar in different cultures media, but the highest specific growth was obtained in a medium with glucose, pH 5, at 30°C (0.36h-1). S. cerevisiae v. lab. had similar growth profile in a medium with glucose but with others culture media was different. We studied the effect of adding orange juice or tomato to the culture medium with sucrose and evaluated the evolution glucidic in the culture medium during the test by HPLC with RI detector. Fructosyltransferase was determined in the extracellular and the intracellular fractions and determined the evolution of oligosaccharides. ln the second part of this work were carried out cultures of four filamentous fungi in order to assess production capacity, in particular, fructoligosaccharides. The results showed that the specie Aspergillus japonicus CCMI 443 originated in the same culture conditions, higher values and the percentage of production FOStotal/Guctotal of 61% for intracellular enzymes and 40% for extracellular enzymes.

Biodiesel production from Jathropha curcas l. oil using chemical or enzymatic catalysts

Doutoramento em Engenharia dos Biossistemas - Instituto Superior de Agronomia - UL

Impacto do aumento da concentração de CO2 do ar sobre a Brusone do arroz.

2009

Tipos de lesiones de Piricularia en trigo.

2016

Fungal endophytic communities associated to the phyllosphere of grapevine cultivars under different types of management

Fungal endophytes present in different asymptomatic grapevine plants (Vitis vinifera L.) located in different vineyards within Alentejo, a highly important viticulture region in Portugal, were identified in this study. Sampled grapevine plants included the three most representative cultivars in the region, Syrah, Cabernet Sauvignon, and Aragonez, growing under two different modes of management, conventional and biological. Sixteen fungal taxa were identified through sequencing of the internal transcribed spacer region. Total number of endophytic fungi isolated showed significant differences both in management mode and in cultivars, with higher numbers in grapevines under conventional mode and from Syrah cultivar. The composition of fungal endophytic communities did not show significant differences among cultivars, but differences were observed between fungal communities isolated from grapevines under biological or conventional modes. The most fungal taxa isolated from grapevines cultivated under biological mode were Alternaria alternata, Cladosporium sp., and Nigrospora oryzae, and under conventional mode Botrytis cinerea, Epicoccum nigrum, and Epicoccum sp. These differences suggest that the different products used in grapevine production have impacts in fungal endophytic composition. Further investigation of the identified fungi with respect to their antagonistic characteristics and potential use in plant protection to ensure food safety is now in course.

Sowing date reduces the incidence of wheat blast disease.

2016