Development of a water-in-oil-in-water multiple emulsion system integrating biomimetic aqueous-core lipid nanodroplets for protein entity stabilization. Part I: experimental factorial design

Lipid nanoballoons integrating multiple emulsions of the type water-in-oil-in-water enclose, at least in theory, a biomimetic aqueous-core suitable for housing hydrophilic biomolecules such as proteins, peptides and bacteriophage particles. The research effort entertained in this paper reports a full statistical 23x31 factorial design study (three variables at two levels and one variable at three levels) to optimize biomimetic aqueous-core lipid nanoballoons for housing hydrophilic protein entities. The concentrations of protein, lipophilic and hydrophilic emulsifiers, and homogenization speed were set as the four independent variables, whereas the mean particle hydrodynamic size (HS), zeta potential (ZP) and polydispersity index (PI) were set as the dependent variables. The V23x31 factorial design constructed led to optimization of the higher (+1) and lower (-1) levels, with triplicate testing for the central (0) level, thus producing thirty three experiments and leading to selection of the optimized processing parameters as 0.015% (w/w) protein entity, 0.75% (w/w) lipophilic emulsifier (soybean lecithin) and 0.50% (w/w) hydrophilic emulsifier (poloxamer 188). In the present research effort, statistical optimization and production of protein derivatives encompassing full stabilization of their three-dimensional structure, has been attempted via housing said molecular entities within biomimetic aqueous-core lipid nanoballoons integrating a multiple (W/O/W) emulsion.

Nucleótidos ciclícos potenciales transductores en el reino vegetal; actividad de ciclasas (adenilato y guanilato) en Triticum aestivum en diversas condiciones

El objetivo de este proyecto en general es iniciar estudios de reducción nucleotídica en el reino vegetal. Específicamente, el objetivo planteado es la actividad de ciclasas (adenilato y guanilato), enzimas de síntesis de los nucleótidos cíclicos cAMP y cGMP respectivamente, en Triticum aestivum en diferentes condiciones de iluminación y presión osmótica. La presencia de nucleótidos cíclicos en el reino vegetal es aún motivo de controversias y continúa como un área no explorada ante la escasez de información experimental al respecto, razones que motivan este proyecto. El material de estudio serán segmentos de Triticum aestivum de siete días de desarrollo, de aproximadamente 6 cm., sin porción basal o apical. En extractos obtenidos a partir de este material, se estudiará la actividad de ciclasas (adenilato y guanilato) mediante la capacidad de las muestras de producir cAMP y/o cGMP, producto directo de síntesis de ciclasas. La concentración de cAMP y cGMP de las muestras será dosada por radioinmunoensayo (RIE), metodología rutinaria en este laboratorio. El diseño experimental prevé el estudio de ciclasas en esta especie vegetal en condiciones de temperatura e iluminación controladas; así como la exposición de muestras a distintas condiciones de presión osmótica obtenidas con distintas concentraciones de manitol (0, 0.2M 0.5M manitol).

Efecto de la incorporación de proteínas de origen vegetal sobre sistemas alimenticios basados en almidón. Effect of vegetal protein addition to gelled-starch food.

La soja y el maní son cultivos de gran importancia en la provincia de Córdoba y en la Argentina. La utilización de proteínas vegetales se ha incrementado notablemente debido a su alto valor nutricional y a sus atributos funcionales deseables. Las harinas de soja y de maní, subproductos de la extracción de aceite, presentan un alto contenido de proteínas vegetales de excelente calidad nutricional, de bajo precio y con escaso nivel de aprovechamiento en la industria alimenticia. Los concentrados de proteínas de soja son poco utilizados en la elaboración de alimentos, además el desarrollo de concentrados de proteínas de maní puede proveer a la industria de un nuevo ingrediente con alto contenido de proteínas para la formulación y fortificación de alimentos tradicionales. Los postres listos para consumir disponibles en el mercado, están formados por mezclas de almidón gelificado y derivados lácteos, sobre los que se agregan diversos aditivos alimentarios (como sacarosa, aromatizantes, espesantes, etc.). La incorporación de proteínas vegetales puede ser una eficaz forma de incrementar el nivel de proteínas y, en consecuencia, el valor nutricional de estos productos. Además de ser una alternativa a los alimentos elaborados con proteínas animales. Pese a que Córdoba es un gran productor de soja y maní, sus derivados no son empleados actualmente como ingredientes en este tipo de alimentos.El objetivo general de este proyecto es estudiar el efecto de la incorporación de proteínas de origen vegetal sobre las propiedades físico-químicas y funcionales de sistemas alimenticios basados en almidón gelatinizado, prestando fundamental atención a las interacciones que se establecen entre las diferentes moléculas. Se planifica obtener concentrados de proteínas a partir de harina desgrasada de soja y de maní y estudiar su composición y sus propiedades funcionales. Se elaborarán mezclas de los concentrados con almidones de maíz, mandioca y trigo. Se estudiará el comportamiento termo-mecánico de las mezclas y la calidad de los geles mediante la cantidad de agua liberada, el perfil reológico y el color. También se realizarán análisis sensoriales para la selección de los parámetros de calidad de los geles y se estudiarán la digestibilidad de las proteínas y del almidón. Al mismo tiempo se estudiarán las interacciones químicas y físicas entre los distintos componentes. Los resultados servirán para generar y difundir conocimientos sobre la relación entre las interacciones y la calidad de los productos, lo que facilitará la optimización de formulaciones y procesos.

Inducción sistémica de la biosintesis de metabolitos secundarios en plantas aromáticas mediada por rizobacterias. Systemic induction of secondary metablolites biosynthesis in aromatic plants by rhizobacteria.

El uso de microorganismos como inoculantes para incrementar la disponibilidad y toma de nutrientes por parte de los cultivos, es una nueva tecnología que ha dado buenos resultados, observándose un incremento en la emergencia, vigor, mayor desarrollo en la parte aérea y de raíces, registrándose aumentos considerables de los rendimientos en cultivos de interés comercial. Esto es debido a que los microorganismos PGPR (Plant Growth promoting rhizobacteria) sintetizan ciertas sustancias reguladoras del crecimiento como giberelinas, citoquininas y auxinas; las cuales estimulan la densidad y longitud de los pelos radicales, aumentando así la cantidad y longitud de las raíces de los vegetales. Así, se incrementa la capacidad de absorción de agua y nutrientes, haciendo que las plantas sean más vigorosas, productivas y tolerantes a condiciones climáticas adversas, como sequías o heladas. Otro factor benéfico es que ciertos microorganismos solubilizan nutrientes poco móviles en el suelo como el caso del fósforo, segundo nutriente, después del nitrógeno en importancia para el crecimiento de los cultivos. Estos microorganismos también tienen una función muy importante en el control natural de agentes patógenos, a través de la inducción del sistema de defensa en las plantas, aumentando su resistencia a enfermedades, a través de la producción de compuestos bacterianos como antibióticos y sideróforos. Los variados mecanismos mediante los cuales la acción PGPR se lleva a cabo no son plenamente conocidos y, por lo tanto, es necesario determinar con precisión su efecto particular en la biología de la planta beneficiada. Las plantas aromáticas y medicinales inoculadas con microorganismos (rizobacterias) registran un incremento en varios parámetros de crecimiento vegetal (peso fresco parte aérea, peso seco de raíz, número de hojas, etc) y en el rendimiento de aceite esencial (AE). El aumento de la síntesis, y la variación de los porcentajes relativos de los componentes principales de AE en plantas aromáticas, como efecto de la inoculación, podría considerarse como una respuesta defensiva de la planta frente a la colonización de microorganismos dado que varios AE poseen propiedades antimicrobianas. El incremento de estos metabolitos también se ha registrado como respuesta frente a la herbivoría. En el presente proyecto se propone dilucidar la existencia de una relación entre las defensas inducidas por rizobacterias con la producción de metabolitos secundarios en plantas aromaticas y medicinales. The use of microorganisms as inoculants to increase the availability and nutrient uptake by crops, is a new technology that has been successfully applied, with an increase in the emergence, vigor, greater development in the shoot and roots, recording significant increases in yields of crop with commercial interest. This is because microorganisms PGPR (Plant Growth Promoting rhizobacteria) synthesize certain growth regulating substances such as gibberellins, cytokinins and auxins, which stimulate the density and length of root hairs, increasing the number and length of roots. Thus, increase the capacity of absorbing water and nutrients, make the plants more vigorous, productive and tolerant to adverse climatic conditions such as drought or frost.Another beneficial factor is that some microorganisms solubilize nutrients mobile in the soil as the case of phosphorus, second nutrient after nitrogen important for plant growth. These organisms also have an important role in the natural control of pathogens through the induction of the plants defense system, increasing their resistance to disease through the production of compounds such as antibiotics and bacterial siderophores. The various mechanisms by which PGPR action takes place are not fully known and therefore it is necessary to accurately determine its particular effect on the biology of the specific plant benefit. Aromatic and medicinal plants inoculated with microorganisms (rhizobacteria) recorded an increase in several parameters of plant growth (shoot fresh weight, root dry weight, leaf number, etc) and essential oil yield (AE). The increase in the biosynthesis, and changes in the relative percentages of the main components of AE in aromatic plants inoculated with rizobacterias, could be regarded as a plant defense response against microbial colonization, since several AE have antimicrobial properties. The increase of these metabolites have also been recorded as a response to herbivory.

La protección vegetal en los cultivos. Aportes desde la fitopatología para el manejo de las enfermedades. Biología, epidemiología, manejo y control de hongos y bacterias fitopatógenas asociados a cultivos.

Las enfermedades de los cultivos son uno de los factores de mayor incidencia en el rendimiento de los cultivos, sea por las pérdidas que ocasiona como en el incremento de costos que genera su control. La estrategia de manejo de enfermedades incluye una serie de medidas entre las que se cuenta el control químico. El uso indiscriminado de esta alternativa trae aparejado serios problemáticas biológicas en los organismos involucrados y puede ser factor de riesgo de la salud pública. El conocimiento de los agentes perjudiciales de los cultivos, su forma de causar enfermedad y el manejo y control de los mismos son factores fundamentales para reducir estos riesgos. Los nuevos sistemas de producción, los cambios que se generan en el agroecosistema, la generan de nuevos ingredientes activos fungicidas y la evolución de la genética en las poblaciones perjudiciales y benéficas plantean desafíos para enfrentar y la formulación de criterios y formas de manejo actualizadas. En experimentos conducidos en laboratorio, en cámaras de crecimiento, en lotes de producción y en invernaderos, se procurará desenvolver métodos de diagnóstico, cuantificación y control de los agentes causales de las principales enfermedades de cultivos, contribuyendo a la sustentabilidad de los mismos. También serán generados momentos de transmisión de conocimientos, para poder volcar a los diferentes sectores, productores, técnicos, empresas, estado y sociedad, la información generada, como recibir de ellos sus inquietudes para generar nuevos proyectos de investigación.

Emprêgo de coluna de resina trocadora de cátions na separação de cátions e ânions de extrato de material vegetal

O presente trabalho descreve a técnica de separação de cátions e ânions de solução pura, contendo os principais íons que ocorrem em material vegetal, mediante o emprego de coluna de resina trocadora de cátions Dowex 50 - X8. Foram estudados o efeito do pH na retenção dos cátions, a eluição destes e a sua recuperação, a lavagem da coluna de resina e a recuperação dos ânions. Mediante os resultados obtidos, foi possível estabelecer condições para o emprego da citada técnica na separação de cátions e ânions em extratos provenientes de material vegetal.

Análise quantitativa de crescimento vegetal em cultivares de morangueiro (Fragarta spp.), sob a influência de fito-reguladores de crescimento

O presente trabalho, conduzido em área experimental da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", em Piracicaba, SP, teve como finalidade estudar as influências de diferentes fito-reguladores no crescimento de cultivares ('Campinas' e 'Monte Alegre') de morangueiro (Fragaria spp·). Foram aplicados os fito-reguladores: ácido indolil 3-acetico (IAA), 30 ppm; ácido 2-(3-clorofenoxi) propiônico (CPA), 75 ppm; ácido giberélico (GA3), 30 ppm; cloreto de (2-cloroetil) trimetil amônio (CCC), 1.500 ppm; sal potássico de 6-hidroxi-3-(2H)-piridazinone (MH), 900 ppm; e ácido succínico-2,2 - dimetilhidrazida (SADH), 900 ppm; sendo que essas dosagens foram subdivididas, e aplicadas em tres vezes, com intervalo de uma semana, iniciando-se, a três semanas após o transplante das plantas de morangueiro para o local definitivo Para ser executada a análise quantitativa de crescimento vegetal dos cultivares estudados, a cada 14 dias, com início uma semana após a aplicação da última sub-dose dos fito-reguladores, e terminando quando as plantas iniciavam a emissão de estolhos, foram colhidas plantas e determinadas a área foliar e peso da matéria seca produzida. Através dos estudos realizados, concluise que os produtos GA3, IAA e CPA conferiram as plantas, um maior. crescimento, pois induziram a uma maior relação parte aérea/sistema radicular (RPAR) , maior índice de área foliar (IAF), maior taxa de produção de matéria seca (TPMS), e maior eficiência de conversão da energia solar (Ec); CCC e SADH induziram a valores médios desses parâmetros, portanto médio crescimento e razoável produção; e, os menores índices de crescimento foram obtidos com MH, portanto reduzindo o crescimento e a produção do morangueiro. A análise de crescimento mostrou que 'Campinas' possui maior taxa de crescimento relativo (TCR), maior taxa de assimilação líquida (TAL), maior taxa de produção de matéria seca (TPMS) e maior eficiência de conversão da energia solar (Ec); e possui menor taxa de crescimento foliar relativo (TCRF) e menor razão de área foliar (RAF), que 'Monte Alegre',sendo que nao houve diferença entre o índice de área foliar (IAF) e relação parte aérea/sistema radicular (RPAR) entre os dois cultivares.

Efeitos de estimulante vegetal na produtividade de Capsicum annuvm L. e Solarium melongena L.

Estudaram-se em condições de campo os efeitos do estimulante vegetal atonik (mono-nitroguaiacol sódico e outros compostos aromáticos nitrogenados) 1 : 2000 na produção de pimentão 'Híbrido Tanebrás' e de beringela 'F 100 509', 'Híbrido F 100N' e 'Híbrido Super F 100 RV', semeados em 15 de outubro. Comparando-se os três cultivares de beringela, verificou-se que o cultivar Híbrido Super F 100 RV produziu maior peso total e número de frutos, sendo que a beringela 'Híbrido F 100 N' produziu frutos com peso médio mais elevado. Apesar do estimulante vegetal não ter afetado de forma significativa a produção de pimentão, Atonik em pós-fixação e Atonik + uréia em pós - fixação e mais 2 vezes tenderam a aumentar o peso total e o número de frutos coletados. Atonik 0,5 ml/l não afetou de forma favorável a produção de beringela nas épocas estudadas, tendo mesmo promovido reduções no peso total e médio dos frutos do cultivar Híbrido F 100 N e no peso total e número de frutos do cultivar Híbrido Super F 100 RV.

Utilização prática da análise de crescimento vegetal

Este trabalho tem por finalidade fornecer elementos para a utilização da análise quantitativa de crescimento vegetal, a qual se constitue em um valioso complemento na análise experimental no campo de Fitotecnia, principalmente em pesquisas ligadas a produtividade vegetal .

Seleção preliminar de parâmetros físicos mais adequados para estudar o efeito da compactação de amostras de solo sobre a produção de matéria seca vegetal de feijoeiro (Phaseolue vulgaris L.)

Amostras dos horizontres A e B2 de um Oxisol (LR) e de um Alfisol (PVp) submetidas à compactação, cuja intensidade foi determinada através da medida da resistência à penetração de penotrógrafo de cone de 0-8, 8-17,6 kg/cm²,foram cultivadas com feijoeiro cultivar Rio Pardo 836 durante 67 dias, em vasos com 3,8 litros de terra, em casa de vegetação, com a unidade na faixa correspondente às tensões entre 100 a 300 m bares . Foi verificado que a produção de matéria seca vegetal parece correlacionar-se melhor com a porcentagem de poros de aeração efetiva, daí parecer ser esta propriedade o melhor indicador para a produção de matéria seca para diferentes solos, com diferentes níveis de compactação. Os parâmetros físicos densidade do solo, condutividade hidráulica saturada e resistência mecânica ã penetração de pene trômetro parecem não serem bons indicadores gerais.

Ação de estimulante vegetal em cafeeiro (Coffea arabica cv. Mundo Novo) e soja (Glycine max cv. Biloxi)

Este experimento foi realizado com a finalidade de determinar o efeito do estimulante vegetal Respond, na produtividade do cafeeiro (Coffea arabica cv. Mundo Novo) e soja (Glycine max cv. Biloxi), em condições de campo. Nos campos experimentais da E.S.A. "Luiz de Queiroz", em Piracicaba (SP), aplicou-se Respond nas dosagens de 1,0 1 . ha-1 e 1,5 1 . ha-1 (17/01/86) , 1,0 1 ha-1 (17/01 e 17/03), 1,0 1.ha-1 e 1,5 1 .ha-1 (17/03), além do controle. Respond 1 1.ha-1, pulverizado em 17/01 e 17/03 aumentou a porcentagem de frutos secos observados em 12/06. Respond 1,5 1.ha-1 (17/03) promoveu incremento na porcentagem de frutos verdes notados em 16/07; nesta data Respond 1,0 1.ha-1 aplicado em 17/01 e 17/03, 1,5 e 1,0 1. ha-1 aplicados em 17/01 aumentaram a porcentagem de frutos secos. Aplicação do estimulante vegetal 1,0 1.ha-1 em 17/03 e 1,01.ha-1 em 17/01 e 17/03, incrementaram o número de frutos secos em 23/08. Em 30/04/86 foram realizadas pulverizações em soja 'Biloxi' com Respond 1,0 1.ha-1 e 1,5 1.ha-1, além do controle. Na colheita (01/07) determinou-se o peso verde médio das vagens/parcela (10 plantas), número médio de vagens/parcela, peso médio das sementes / parcela, peso médio das sementes/vagem, número médio das sementes/vagem e peso médio da parte aérea da planta de soja desprovida das vagens. Constatou-se uma tendência de Respond reduzir os parâmetros de produção e aumentar os parâmetros intrínsecos das vagens de soja.

Ação de estimulante vegetal na produtividade do arroz (Oryza sativa L: cv. IAC-165)

Este ensaio foi realizado com o objetivo de verificar o efeito do estimulante vegetal Respond, na produção do arroz (Oryza sativa L. cv. IAC-165), em condições de campo. No campo experimental da E.S.A. "Luiz de Queiroz", em Piracicaba (SP), aplicou-se Respond nas dosagens de 1,0 e 1,5 l/ha por ocasião da iniciação da panícula e em plena florescência, além do controle. Por ocasião da colheita observou-se que Respond reduziu a altura das plantas de arroz. Respond 1,5 l/ha diminuiu o perfilhamento e o número de panículas por metro de linha. Respond 1,0 l/ha aumentou o número de sementes por panícula do arroz 'IAC-165'. Outros parâmetros da produção não foram afetados pela aplicação do estimulante vegetal.