Exploiting the versatility of taste sensors based on impedance spectroscopy

The versatility of sensor arrays made from nanostructured Langmuir-Blodgett (LB) and layer-by-layer (LBL) films is demonstrated in two ways. First, different combinations of sensing units are employed to distinguish the basic tastes, viz. sweet, sour, bitter, and salty tastes, produced, respectively, by small concentrations (down to 0.01 g/mol) of sucrose, HCl, quinine, and NaCl solutions. The sensing units are comprised of LB and/or LBL films from semiconducting polymers, a ruthenium complex, and sulfonated lignin. Then, sensor arrays were used to identify wines from different sources, with the high distinguishing ability being demonstrated in principal component analysis (PCA) plots. Particularly important was the fact that the sensing ability does not depend on specific interactions between analytes and the film materials, but a judicious choice of materials is, nevertheless, required for the materials to respond differently to a given sample. It is also shown that the interaction with the analyte may affect the morphology of the nanostructured films, as indicated with scanning electron microscopy. For instance, in wine analysis these changes are not irreversible and the original film morphology is retrieved if the sensing unit is washed with copious amounts of water, thus allowing the sensor unit to be reused.

Fabrication and characterization of chemical sensors made from nanostructured films of poly(o-ethoxyaniline) prepared with different doping acids

Chemical sensors made from nanostructured films of poly(o-ethoxyaniline) POEA and poly(sodium 4-styrene sulfonate) PSS are produced and used to detect and distinguish 4 chemicals in solution at 20 mM, including sucrose, NaCl, HCl, and caffeine. These substances are used in order to mimic the 4 basic tastes recognized by humans, namely sweet, salty, sour, and bitter, respectively. The sensors are produced by the deposition of POEA/PSS films at the top of interdigitated microelectrodes via the layer-by-layer technique, using POEA solutions containing different dopant acids. Besides the different characteristics of the POEA/PSS films investigated by UV-Vis and Raman spectroscopies, and by atomic force microscopy.. it is observed that their electrical response to the different chemicals in liquid media is very fast, in the order of seconds, systematical, reproducible, and extremely dependent on the type of acid used for film fabrication. The responses of the as-prepared sensors are reproducible and repetitive after many cycles of operation. Furthermore, the use of an "electronic tongue" composed by an array of these sensors and principal component analysis as pattern recognition tool allows one to reasonably distinguish test solutions according to their chemical composition. (c) 2007 Published by Elsevier B.V.

Análise tempo-intensidade dos estímulos doce e amargo de extrato de folhas de estévia [Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni] em doçura equivalente a sacarose

O extrato de folhas de estévia (Stevia rebaudiana Bertoni) é o único edulcorante utilizado na substituição da sacarose, que pode ser produzido totalmente no Brasil. O objetivo deste estudo foi determinar os comportamentos de características temporais dos estímulos doce e amargo da estevia em doçuras equivalentes a soluções de sacarose (DESS) a 3 e 10%. As curvas tempo-intensidade (T-I) para cada substância foram coletadas utilizando-se o programa Sistema de Coleta de Dados Tempo-Intensidade - SCDTI para Windows, onde os provadores registravam com auxílio do mouse a percepção de cada estímulo solicitado em função do tempo, para cada amostra. Os parâmetros das curvas T-I coletados foram: tempo de intensidade máxima (TImax), intensidade máxima (Imax), tempo onde a intensidade máxima começa a declinar (Td), tempo de platô (Platô), área sob a curva (Área) e tempo total de duração do estímulo (Ttot). Os parâmetros Td, Ttot, Área e Platô das curvas T-I para o estímulo doce nos dois níveis de doçura foram significativamente superiores para estévia, enquanto TImax e Imax foram significativamente menores (p£0,05), sendo que as diferenças entre os valores para as duas substâncias foram muito maiores a DESS a 10%. A sacarose não apresentou nenhum registro para o estímulo amargo tanto a 3 como a 10%, enquanto a estévia apresentou curvas T-I características, com intensidade e o tempo total de duração dependente da concentração.

Análise tempo-intensidade dos gostos doce e amargo de extrato de folhas de estévia (Stévia rebaudiana Bertoni) em doçura equivalente a sacarose

O extrato de folhas de estévia (Stévia rebaudiana Bertoni) é o único edulcorante utilizado na substituição da sacarose, que pode ser produzido totalmente no Brasil. Este trabalho objetivou determinar o comportamento de características temporais dos estímulos doce e amargo do extrato de estévia em doçuras equivalentes a soluções de sacarose (DESS) a 3 e 10%. As curvas tempo-intensidade (T-I) para cada substância foram coletadas utilizando-se o programa Sistema de Coleta de Dados Tempo-Intensidade - SCDTI para Windows, onde os provadores registravam com auxílio do mouse a percepção de cada estímulo solicitado em função do tempo, para cada amostra. Os parâmetros das curvas T-I determinados foram: tempo de intensidade máxima (TImax), intensidade máxima (Imax), tempo onde a intensidade máxima começa a declinar (Td), tempo de platô (Platô), área sob a curva (Área) e tempo total de duração do estímulo (Ttot). Os parâmetros Td, Ttot, Área e Platô das curvas T-I para o estímulo doce nos dois níveis de doçura significativamente foram superiores para o extrato de estévia, enquanto TImax e Imax foram significativamente menores (p£ 0,05). As diferenças entre os valores de sacarose e extrato de estévia foram muito maiores a DESS a 10%. A sacarose não apresentou nenhum registro para o estímulo amargo tanto a 3 como a 10%, enquanto a estévia apresentou curvas T-I características, com intensidade e o tempo total de duração dependente da concentração.

Measurement of the relative sweetness of stevia extract, aspartame and cyclamate/saccharin blend as compared to sucrose at different concentrations

Special diets are used to mitigate many human diseases. When these diets require changes in carbohydrate content, then sweetness becomes an important characteristic. The range of low-calorie sweeteners available to the food industry is expanding. It is essential to have an exact knowledge of the relative sweetness of various sweeteners in relation to different sucrose concentrations. The objective of this study was to determine the variation on the relative sweetness of aspartame (APM), stevia [Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni] leaf extract (SrB) and the mixture cyclamate/saccharin - two parts of cyclamate and one part of saccharin - (C/S) with the increase in their concentrations, and in neutral and acid pH in equi-sweet concentration to 10% sucrose, using magnitude estimation. Sweetness equivalence of SrB in relation to sucrose concentrations of 20% or higher and of APM and C/S to sucrose concentrations of 40% or higher could not be determined, because a bitter taste predominated. The potency of all sweeteners decreased as the level of sweetner increased. In equi-sweet concentration of sucrose at 10%, with pH 7.0 and pH 3.0, the potency was practically the same for all sweeteners evaluated.

Determinação do perfil de compostos voláteis e avaliação do sabor e aroma de bebidas produzidas a partir da erva-mate (Ilex paraguariensis)

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

Atividade fungitóxica de Momordica charantia L. no controle de Sclerotium rolfsii Sacc.

O fungo Sclerotium rolfsii causa grandes perdas em algumas culturas econômicas. Por produzir estruturas de resistência (escleródios), este fungo é de difícil controle. Há escassez de novos ingredientes ativos eficientes para o controle deste patógeno. Assim, o objetivo do presente trabalho foi verificar se existe atividade fungitóxica na planta Momordica charantia (melão-de-sãocaetano), com potencial futuro para ser estudado no controle de S. rolfsii. Para isso, dois ensaios foram realizados, um in vitro (laboratório) e outro in vivo (câmara de crescimento). em in vitro, escleródios do patógeno ficaram em contato com extratos hidroetanólico e aquoso de folhas e ramos de M. charantia e sem extrato por 7, 14, 21 e 28 dias. A sobrevivência dos escleródios foi avaliada em meio de cultura específico, após cada tempo. em in vivo, testou-se a ação dos mesmos extratos de maneira preventiva e curativa (aplicação aos 6 e 3 dias antes do plantio; no dia do plantio; e aos 3 e 6 dias após o plantio) e no tratamento de semente, no patossistema feijoeiro cv. Carioquinha versus S. rolfsii. A eficiência da ação dos extratos foi avaliada por meio da severidade da doença. Os extratos hidroetanólico e aquoso, in vitro, de forma semelhante, controlaram 100% os escleródios, num período de 0 a 7 dias. No ensaio in vivo, o extrato hidroetanólico, aplicado tanto em 6 ou 3 dias, antes do plantio, de forma preventiva, diminuiu a severidade da doença em 74%. Há atividade fungitóxica na parte aérea da planta de melão-de-são-caetano, com potencial futuro de estudo para controlar S. rolfsii, preferencialmente, de maneira preventiva.

Viabilidade econômica da cultura do melão (Cucumis melo L.) na região de Ilha Solteira - SP

Com o objetivo de se verificar a viabilidade econômica da cultura do melão, na região de Ilha Solteira, ano agrícola 1991/92, procedeu-se a uma análise econômica para estudar o comportamento de dois cultivares de melão Eldorado 300 e Valenciano Amarelo CAC, variando a adubação de cobertura, ou seja, utilizando-se 3 doses de N e de K2O: 2,5; 5,0 e 10,0 g/planta. O experimento foi irrigado através de um sistema de gotejamento, sendo que o investimento inicial para aquisição do material de irrigação para uma área de 1 ha, foi da ordem de US$ 11.500,00. Apesar do alto valor do investimento inicial, a cultura se mostrou altamente rentável. Com os resultados obtidos, verificou-se que todos os tratamentos apresentaram rentabilidade positiva, sendo que a maior receita líquida encontrada foi de US$ 4.048,00 do resultado econômico, gerado pela diferença entre a receita bruta e o custo total, recebe influência direta dos níveis de produtividade e do preço alcançado pelo produto.

O uso do território pela fruticultura irrigada no Rio Grande do Norte: uma análise a partir do circuito espacial produtivo do melão (cucumis melo l.)

In recent decades the production of irrigated fruits destined to supply the foreign market reveals itself as an expression of the thriving agricultural modernization, consisting an important and dynamic segment of Brazilian agribusiness, especially in the Northeast. The Rio Grande do Norte contributes to this scenario through the production of several tropical fruit, especially melon production in the municipalities of Baraúna/RN and Mossoró/ RN. Accordingly, the overall goal of the study is to understand the agricultural use of the territory of Rio Grande do Norte by irrigated orcharding from the circuit productive space configuration of melon. The outlook presented in the work on the irrigated agriculture developed in Rio Grande do Norte reveals that it falls within an agricultural division of labor, through productive specialization of places that have natural and technical conditions favorable to the exploitation and reproduction of capitals. The land use caused by circuit productive space melon enables flows of tangible and intangible consolidate a extraverted network of production and consumption in order to meet the requirements of foreign markets

Solarização em microcosmo: efeito de materiais vegetais na sobrevivência de fitopatógenos de solo e na produção de voláteis

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

Antiulcerogenic activity of four extracts obtained from the bark wood of Quassia amara L. (Simaroubaceae)

Quassia amara L., a neotropical forest shrub of the Simaroubaceae family, is widely used in Caribbean folk medicine and in some northern states of Brazil for the treatment of gastric ulcers. This plant is a source of numerous compounds including both beta-carbonile and cantin-6 alkaloids as well as, primarily, the bitter compounds known as quassinoids. We analyzed the possible antiulcerogenic activities of four extracts of different polarities: 70% ethanol (70% EtOH), 100% EtOH, 100% dichloromethane (DCM), and 100% hexane (HEX) obtained from Quassia amara bark. All extracts, administered at doses of 5000 mg/kg orally and 1000 mg/kg intraperitoneally, caused neither toxicity or death. In the indomethacin[bethanechol-induced gastric ulcer, 70% EtOH, 100% EtOH, DCM and HEX extracts, 100 mg/kg, p.o., inhibited the gastric ulcer (22.5, 23.4, 50.5, 46.8%, respectively). 70% EtOH, 100% EtOH, DCM, and HEX extracts reduced the gastric injury induced by the hypothermic restraint-stress test in mice (70.7, 80, 60, 82.7%, respectively). In the pylorus ligature of the mouse stomach, following pre-treatment with a single intraduodenal administration of 100 mg/kg of each extract, only 70% EtOH did not change the biochemical parameters of gastric juice. 100% EtOH, DCM and HEX extracts presented decreased gastric juice content, increased pH values and decreased acid output. We also determined the antiulcerogenic activity on HCl-EtOH-induced gastric ulcers in mice at four doses (25, 50, 75, 100 mg/kg, p.o.), then evaluated the possible dose-dependent relation and calculated the ED50 values. Except for 70% EtOH at a dose of 25 mg/kg, the other extracts showed significantly activity (p<0.05). The free mucous amount in the gastric stomach content was also evaluated. All extracts showed significant increases (p<0.05) of free mucous. This effect was abolished when the animals were pre-treated with indomethacin. Prostaglandin synthesis was evaluated by the administration of HEX extracts by the oral route (100 mg/kg). Prostaglandin synthesis was significantly, increased by 52.3% (p<0.05), and this effect was abolished with prior administration of indomethacin. We concluded that Quassia amara is a probable source for a new drug to treat gastric ulcers, and the mechanism of its activity relates to cytoprotective factors, such as mucous and prostaglandins, but there is still the possibility that antisecretory activity is involved in its antiulcerogenic effect.

Gastric Ulcers in Middle-Aged Rats: The Healing Effect of Essential Oil from Citrus aurantium L. (Rutaceae)

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

Atividade antibacteriana de óleos essenciais e extratos vegetais sobre o desenvolvimento de Ralstonia Solanacearum em mudas de bananeira

O presente trabalho teve como objetivo determinar a atividade de diferentes concentrações de óleos essenciais e extratos vegetais sobre o crescimento de Ralstonia solanacearum e a incidência do moko em mudas de bananeira. Foram avaliadas diferentes concentrações de óleos essenciais de citronela, eucalipto citriodora, cravo-da-índia e gengibre: 1,25%; 3,5%; 3,75% e 5% e de extratos de cravo-da-índia, gengibre, canela e melão-de-são-caetano: 5%, 10%, 15% e 20%, medindo-se o halo de inibição da bactéria, após 48 horas. O óleo de eucalipto e os extratos de melão-de-são-caetano, cravo-da-índia e canela não apresentaram efeito sobre a bactéria. O extrato de gengibre, os óleos de citronela, de cravo e de gengibre inibiram o crescimento de R. solanacearumem todas as concentrações testadas, destacando-se o óleo de cravo como o melhor tratamento, seguido por extrato de gengibre. Mudas de bananeira foram pulverizadas com os óleos de citronela, gengibre e cravo (3,75%) e extrato de gengibre (20%), aplicando-se 10 ml da solução por planta. Oito dias após, as mudas foram inoculadas com o patógeno (10(8) cel/mL). O óleo de citronela proporcionou o melhor resultado, com 100% de controle da doença, porém as folhas das plantas, com esse tratamento, apresentaram sintomas de fitotoxidez. O óleo e o extrato de gengibre foram semelhantes na eficiência de controle do moko (50%), e o óleo de cravo apresentou menor eficiência (25%).

Gama de hospedeiros e reação de genótipos de tomateiro a Pseudomonas cichorii

Em 2005, foi constatada em dois campos comerciais de tomate no Estado de São Paulo, a ocorrência da queima bacteriana, causada por Pseudomonas cichorii. em vista disso, foram desenvolvidos estudos visando a determinação da gama de hospedeiros de isolados de Pseudomonas cichorii (IBSBF 2309 e IBSBF 2323), obtidos de tomateiro, provenientes de campos comerciais localizados nos municípios de Bragança Paulista e Mogi Guaçú, SP. Plantas de abobrinha, alface, beldroega, berinjela, beterraba, cenoura, couvebrócolo, datura, fumo, girassol, jiló, melão, pepino, petúnia, pimentão, rabanete, repolho, rúcula, salsa e tomateiro foram inoculadas por pulverização, separadamente, com os dois isolados de P. cichorii de tomateiro e um isolado de girassol (GIR-1). Os isolados IBSBF 2309 e IBSBF 2323 foram patogênicos à beldroega, datura, girassol, pimentão e tomate; GIR-1 foi patogênico apenas à beldroega, datura e girassol, não sendo patogênico ao pimentão e ao tomateiro. No Brasil não se conhecem fontes de resistência dentro do gênero Lycopersicon ou a reação de cultivares de tomateiros a esta bactéria. Vinte e oito genótipos de tomateiro provenientes do Banco de Germoplasma da empresa Sakata Seed Sudamerica Ltda., foram avaliados quanto a reação aos isolados IBSBF 2309 e IBSBF 2323 de P. cichorii, pelo método de inoculação nas folhas. Os maiores níveis de resistência foram observados em AF 11768, AF 2521, AF 11766, AF 11772, AF 229, AF 5719-1 e AF 8162. O genótipo AF 5719-1, que possui o gene Pto, que confere resistência a P. syringae pv. tomato, apresentou um bom nível de resistência a P. cichorii. A identificação de genótipos que apresentem bons níveis de resistência a este patógeno é importante para utilização em programas de melhoramento genético do tomateiro, visando a incorporação de genes de resistência a P. cichorii.

Levantamento fitossociológico das comunidades de plantas infestantes em áreas de produção de arroz irrigado cultivado sob diferentes sistemas de manejo

O presente trabalho de pesquisa teve como objetivo identificar a composição florística de comunidades de plantas daninhas presentes em áreas agrícolas de várzea, manejadas em diferentes sistemas. O trabalho foi desenvolvido em áreas de produção de arroz irrigado das cooperativas: Cooperativas Mista Rural Vale do Javaés e Cooperativa Agroindustrial Rio Formoso, em Formoso do Araguaia-TO. Foram separadas três áreas de 1 ha, sendo: 1 - área sem rotação de culturas (arroz/pousio) há mais de cinco anos; 2 - área com rotação de culturas (arroz/soja) há mais de cinco anos; 3 - área com rotação de culturas (arroz/melancia) há mais de dois anos. Para caracterização e estudo fitossociológico da comunidade infestante foi utilizado, como unidade amostral, um quadro (1,0 x 1,0 m), lançado aleatoriamente dentro da área de estudo (método do quadrado inventário), por meio de um caminhamento em ziguezague. Na área sem rotação, foram identificadas 8 famílias e 16 espécies, destacando-se a família Poaceae com maior número espécies; Fimbristylis miliacea (Cyperaceae) foi a espécie com o maior índice de importância relativa (84,46%). Na área com rotação arroz/soja, foram identificadas 8 famílias e 12 espécies, destacando-se as famílias Poaceae e Cyperaceae com maior número espécies; Cyperus esculentus (Cyperaceae) foi a espécie com o maior índice de importância relativa (91,4%). Na área com rotação arroz/melancia foram identificadas seis famílias e oito espécies, destacando-se as famílias Euphorbiaceae e Lamiaceae com maior número espécies; Physalis angulata (Solanaceae) foi a espécie com o maior índice de importância relativa (153,1%), seguida por Eclipta alba (Compositae) e Hyptis lophanta (Lamiaceae), com 40,45 e 37,6%, respectivamente.