Effects of copper on the photosynthesis of intact chloroplasts: interaction with manganese

Highly purified, intact chloroplasts were prepared from pea (Pisum sativum L.) and spinach (Spinacia oleracea L.) following an identical procedure, and were used to investigate the cupric cation inhibition on the photosynthetic activity. In both species, copper inhibition showed a similar inhibitor concentration that decreases the enzyme activity by 50% (IC(50) approximately 1.8 microM) and did not depend on the internal or external phosphate (Pi) concentration, indicating that copper did not interact with the Pi translocator. Fluorescence analysis suggested that the presence of copper did not facilitate photoinhibition, because there were no changes in maximal fluorescence (F(m)) nor in basal fluorescence (F(o)) of copper-treated samples. The electron transport through the photosystem II (PSII) was also not affected (operating efficiency of PSII-F'v/F'm similar in all conditions). Yet, under Cu(2+) stress, the proportion of open PSII reaction centers was dramatically decreased, and the first quinone acceptor (Q(A)) reoxidation was fully inhibited, as demonstrated by the constant photochemical quenching (q(P)) along experiment time. The quantum yield of PSII electron transport (Phi(PSII)) was also clearly affected by copper, and therefore reduced the photochemistry efficiency. Manganese, when added simultaneously with copper, delayed the inhibition, as measured by oxygen evolution and chlorophyll fluorescence, but neither reversed the copper effect when added to copper-inhibited plastids, nor prevented the inhibition of the Hill activity of isolated copper-treated thylakoids. Our results suggest that manganese competed with copper to penetrate the chloroplast envelope. This competition seems to be specific because other divalent cations e.g. magnesium and calcium, did not interfere with the copper action in intact chloroplasts. All results do suggest that, under these conditions, the stroma proteins, such as the Calvin-Benson cycle enzymes or others are the most probable first target for the Cu(2+) action, resulting in the total inhibition of chloroplast photosynthesis and in the consequent unbalanced rate of production and consumption of the reducing power.

Colonization of Onions by Endophytic Fungi and Their Impacts on the Biology of Thrips tabaci

Endophytic fungi, which live within host plant tissues without causing any visible symptom of infection, are important mutualists that mediate plant-herbivore interactions. Thrips tabaci (Lindeman) is one of the key pests of onion, Allium cepa L., an economically important agricultural crop cultivated worldwide. However, information on endophyte colonization of onions, and their impacts on the biology of thrips feeding on them, is lacking. We tested the colonization of onion plants by selected fungal endophyte isolates using two inoculation methods. The effects of inoculated endophytes on T. tabaci infesting onion were also examined. Seven fungal endophytes used in our study were able to colonize onion plants either by the seed or seedling inoculation methods. Seed inoculation resulted in 1.47 times higher mean percentage post-inoculation recovery of all the endophytes tested as compared to seedling inoculation. Fewer thrips were observed on plants inoculated with Clonostachys rosea ICIPE 707, Trichoderma asperellum M2RT4, Trichoderma atroviride ICIPE 710, Trichoderma harzianum 709, Hypocrea lixii F3ST1 and Fusarium sp. ICIPE 712 isolates as compared to those inoculated with Fusarium sp. ICIPE 717 and the control treatments. Onion plants colonized by C. rosea ICIPE 707, T. asperellum M2RT4, T. atroviride ICIPE 710 and H. lixii F3ST1 had significantly lower feeding punctures as compared to the other treatments. Among the isolates tested, the lowest numbers of eggs were laid by T. tabaci on H. lixii F3ST1 and C. rosea ICIPE 707 inoculated plants. These results extend the knowledge on colonization of onions by fungal endophytes and their effects on Thrips tabaci.

Casca de arroz como adsorvente para extração de micotoxinas em cebola

A produção mundial de arroz chega a 80 milhões de toneladas ao ano, considerando que as cascas representam 20% deste valor, anualmente são geradas cerca de 1.162.000 toneladas desse rejeito. Há alguns anos, esse material era descartado no ambiente, atualmente as leis de proteção ambiental, demandaram na preocupação com resíduos de casca de arroz (FOLETO, 2005). Segundo Mayer (2006) a casca leva aproximadamente 5 anos para se decompor e exala um volume elevado de metano, um dos gases responsáveis pelo efeito estufa. Visando proteger a integridade do meio ambiente, estão sendo buscadas alternativas para reduzir os impactos ambientais do descarte e recuperar os investimentos na cultura do grão. Devido seu alto teor de silício a casca de arroz, é matéria-prima de grande interesse para aplicação em vários ramos: indústria eletrônica, cerâmica e na agricultura e também pode ser utilizada como fonte energética e ser aplicadas como adsorvente, em análises químicas (FOLETO, 2005; ROSA, 2009). Neste trabalho o objetivo foi padronizar método para a determinação das aflatoxinas B1, B2, G1, G2 e ocratoxiana A em cebola, empregando a técnica de extração, Dispersão da Matriz em Fase Sólida (MSPD), tendo a casca de arroz como adsorvente, de forma a possibilitar a determinação dos contaminantes empregando cromatografia de camada delgada de alta eficiência (HPTLC) e/ou cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector de fluorescência (HPLC-FD). A cebola (Allium cepa L.) foi a matriz escolhida devido sua importância econômica, ela é a terceira hortaliça mais importante economicamente no Brasil, depois do tomate e da batata. O país está entre os dez maiores produtores do mundo, sendo que na safra de 2010 a produção foi de 1.548.146 toneladas. Dentre os estados que se destacam pela sua produção estão: Santa Catarina, São Paulo e Rio Grande do Sul. No entanto, a cebola assim como os demais alimentos é suscetível à contaminação fúngica e se entre a microbiota estiverem espécies toxigênicas pode ocorrer à produção de micotoxinas. O método foi validado avaliando-se curva analítica, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão (recuperação) para cada tipo de determinação cromatográfica. Para HPTLC, os limites de detecção variaram entre 0,33-5µg Kg-1 e os de quantificação entre 1-15µg Kg-1 Para o método HPLC-FD os limites de detecção variaram entre 0,003– 0,26 µg Kg-1 e os de quantificação 0,03 – 2,6 µg Kg-1 . As recuperações para o método HPTLC variaram entre 76- 95% e para HPLC-FD variaram entre 72-88%. O método desenvolvido foi aplicado para verificar a ocorrência de micotoxinas em 14 amostras de cebola. A contaminação com aflatoxinas foi verificada em 43% das amostras analisadas. O nível máximo encontrado foi de 90 µg Kg-1 para aflatoxina B2 em uma amostra de cebola crioula, com o defeito de mancha negra.

Antioxidant potential of two Apiaceae plant extracts: a comparative study focused on the phenolic composition

The present study aimed to characterize the extracts prepared from Pimpinella anisum L. (anise) and Coriandrum sativum L. (coriander) (Apiaceae plants) seeds in terms of phenolic composition, and to correlate the obtained profiles with the antioxidant activity. Anise gave the highest abundance in phenolic compounds (42.09± 0.11 mg/g extract), mainly flavonoids (28.08±0.17 mg/g extract) and phenolic acids (14.01±0.06 mg/g extract), and also the highest antioxidant potential, measured by the ability to inhibit lipid peroxidation and β-carotene bleaching, the reducing power and the free radical scavenging activity. Apigenin and luteolin derivatives, as also caffeoylquinic acid derivatives seem to be directly related with the higher in vitro antioxidant potential of the anise extract. In contrast, the lower antioxidant potential of coriander seems to be due to its lower abundance in phenolic compounds (2.24±0.01 mg/g extract). Further studies are necessary to evaluate the in vivo antioxidant potential of the tested extracts, but the in vitro experiments already performed highlight them as potential health promoters.

Estudo como corretivo orgânico de misturas de composto de RSU com borras de café

Mestrado em Engenharia Agronómica - Instituto Superior de Agronomia - UL

Rotações de Culturas e Afolhamentos

A rotação de culturas é uma prática agronómica importante em todos os sistemas de agricultura. A alternância de culturas de espécies com características distintas ao nível morfológico (sistema radical), ciclo vegetativo (épocas distintas de sementeira e colheita) e ao nível da sua resistência a pragas e doenças, contribui para o aumento da melhoria das características físicas, químicas e biológicas dos solos. A rotação de culturas pode melhorar a estrutura do solo, quer pela introdução de matéria orgânica, quer pela porosidade biológica criada pelas raízes das culturas. O aumento da porosidade biológica conduzirá a uma maior infiltração da água no solo com consequência na redução do escoamento superficial e portanto, da erosão hídrica. O acréscimo da porosidade biológica no solo pelas raízes é de extrema importância, principalmente em sistemas de mobilização nula (sementeira directa). A utilização de plantas leguminosas, como por exemplo a Vicia sativa L. (vicia ou ervilhaca) a Lupinus luteus L.(tremocilha), o Cicer arietinum L. (grão-de-bico) a Pisum sativum L. (ervilha), etc., na rotação, favorecerá o incremento de azoto no solo, o qual será favorável ao crescimento das gramíneas com redução dos seus custos de produção. Outro aspecto extremamente importante da rotação de culturas prende-se com a melhor distribuição do parque de máquinas e da mão-de-obra ao longo do ano, fazendo-se alternar culturas com épocas de sementeira e de colheita diferentes, como por exemplo o Helianthus annuus L. (girassol) que é uma cultura de primavera-verão, o trigo mole (Triticum aestivum L.) e a cevada dística (Hordeum distichum L.) que são culturas de outono-inverno, etc.

Mutagenic and antimutagenic effects of aqueous extract of rosemary (Rosmarinus officinalis L.) on meristematic cells of Allium cepa

Polyphenolic compounds present in rosemary were found to have antioxidant properties, anticarcinogenic activity, and to increase the detoxification of pro-carcinogens. The aim of the study was to determine the effect the aqueous extract of rosemary (AER) on mutagenicity induced by methylmethane sulfonate in meristematic cells of Allium cepa, as well as to describe its mode of action. Anti-mutagenicity experiments were carried out with 3 different concentrations of AER, which alone showed no mutagenic effects. In antimutagenicity experiments, AER showed chemopreventive activity in cultured meristematic cells of A. cepa against exposure to methylmethane sulfonate. Additionally, post-treatment and simultaneous treatment using pre-incubation protocols were the most effective. Evaluation of different protocols and the percent reduction in DNA indicated bioantimutagenic as well desmutagenic modes of action for AER. AER may be chemopreventive and antimutagenic.

In vitro effect of Aloe vera, Coriandrum sativum and Ricinus communis fractions on Leishmania infantum and on murine monocytic cells

In South America, visceral leishmaniasis is a zoonosis caused by the protozoan species Leishmania infantum (syn. L. chagasi) and is primarily transmitted through the bite of the female Lutzomyia longipalpis. Its main reservoir in urban areas is the dog. The application of control measures recommended by health agencies have not achieved significant results in reducing the incidence of human cases, and the lack of effective drugs to treat dogs resulted in the prohibition of this course of action in Brazil. Therefore, it is necessary to search new alternatives for the treatment of canine and human visceral leishmaniasis. The objectives of this study were to evaluate the in vitro effect of fractions from Aloe vera (aloe), Coriandrum sativum (coriander), and Ricinus communis (castor) on promastigotes and amastigotes of L. infantum and to analyze the toxicity against the murine monocytic cells RAW 264.7. To determine the viability of these substances on 50% parasites (IC50), we used a tetrazolium dye (MU) colorimetric assay (bromide 3-4.5-dimethylthiazol-2-yl-2,5-dephenyltetrazolium), and on amastigotes we performed an in situ ELISA. All fractions were effective against L. infantum promastigotes and did not differ from the positive control pentamidine (p > 0.05). However, the R. communis ethyl acetate and chloroform fractions, as well as the C. sativum methanol fraction, were the most effective against amastigotes and did not differ from the positive control amphotericin B (p > 0.05). The R. communis ethyl acetate fraction was the least toxic, presenting 83.5% viability of RAW 264.7 cells, which was similar to the results obtained with amphotericin B (p > 0.05). Based on these results, we intend to undertake in vivo studies with R. communis ethyl acetate fractions due the high effectiveness against amastigotes and promastigotes of L. infantum and the low cytotoxicity towards murine monocytic cells. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Noves aportacions sobre agricultura i alimentació durant la primera edat del ferro a Catalunya: dades de l'assentament de Sant Jaume/Mas d'en Serrà (Alcanar, Montsià)

Els resultats de l'estudi arqueobotànic realitzat sobre diferents àmbits de l'assentament de Sant Jaume aporta noves dades al coneixement de la gestió dels recursos vegetals de la protohistòria del nordest peninsular. El registre arqueològic constata una certa homogeneïtzació en la funcionalitat dels àmbits, que s'interpreten com a magatzems en el pis superior i espais d'estabulació a l'inferior. L'àmbit millor representat és l'A4, que conserva com a fet singular un elevat nombre de restes de llavors i fruits amb molt bon estat de conservació. Els tàxons conreats més importants són la pisana (Triticum dicoccum) i les guixes i guixols (Lathyrus sativus i Lathyrus cicera), seguits d¿una menor proporció d'ordi vestit (Hordeum vulgare), blat nu (comú/dur) (Triticum aestivum/durum), pèsol (Pisum sativum), llentia (Lens culinaris) i erb (Vicia ervilia). D'altra banda, el registre arqueobotànic del pis inferior de l'àmbit A4 sembla posar en evidència la presència de l¿associació de pisana i guixa, destinada a l'alim.

Relation of allium vegetables intake with head and neck cancers : evidence from the INHANCE consortium

SCOPE: Only a few studies analyzed the role of allium vegetables with reference to head and neck cancers (HNC), with mixed results. We investigated the potential favorable role of garlic and onion within the International Head and Neck Cancer Epidemiology (INHANCE) Consortium. METHODS AND RESULTS: We analyzed pooled individual-level data from eight case-control studies, including 4590 cases and 7082 controls. We estimated odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs) for associations between garlic and onion intakes and HNC risk. Compared with no or low garlic use, the ORs of HNC were 0.95 (95% CI 0.71-1.27) for intermediate and 0.74 (95% CI 0.55-0.99) for high garlic use (p for trend = 0.02). The ORs of HNC for increasing categories of onion intake were 0.91 (95% CI 0.68-1.21) for >1 to ≤3 portions per week, and 0.83 (95% CI 0.60-1.13) for >3 portions per week (p for trend = 0.02), as compared to <1 portion per week. We found an inverse association between high onion intake and laryngeal cancer risk (OR = 0.69; 95% CI 0.54-0.88), but no significant association for other subsites. CONCLUSIONS: The results of this pooled-analysis support a possible moderate inverse association between garlic and onion intake and HNC risk. This article is protected by copyright. All rights reserved.

Eryngium foetidum, Petroselinum crispum and Coriandrum sativum: new apiaceae hosts of Oidiopsis taurica in Brazil

Relata-se a infecção natural de plantas de chicória da Amazônia (Eryngium foetidum), coentro (Coriandrum sativum) e salsa (Petroselinum crispum), cultivados em casas de vegetação e campo na Embrapa Hortaliças, Brasília, DF, por Oidiopsis taurica. A provável fonte de inóculo foram plantas doentes de pimentão (Capsicum annuum) e tomate (Lycopersicon esculentum) na casa de vegetação e pimentão no campo.

Intoxicação experimental por cebola, Allium cepa (Liliaceae), em gatos

A intoxicação por cebola é relatada em várias espécies animais em muitas partes do mundo. O princípio tóxico (n-propil dissulfito) presente na cebola causa a transformação da hemoglobina em metemoglobina. Para estudar os achados laboratoriais, de necropsia e histopatológicos da intoxicação por cebola em gatos, cinco gatos de quatro meses de idade receberam cada um uma dose única de 10g/kg de cebola desidratada por via oral. Um outro gato de mesma idade não recebeu a refeição com cebola e serviu como controle. Todos os cinco gatos desenvolveram sinais clínicos da toxicose; um deles morreu dentro de 24 horas após a ingestão da cebola. Os sinais clínicos incluíram apatia, taquicardia, taquipnéia e cianose. Os achados laboratoriais se caracterizavam por anemia hemolítica associada a corpúsculos de Heinz e metemoglobinemia. Os principais achados de necropsia foram esplenomegalia e sangue de cor marrom. Os achados histopatológicos foram hemossiderose e hematopoese extramedular no baço e fígado.

Períodos de interferência das plantas daninhas na cultura de cebola (Allium cepa) transplantada

O trabalho foi realizado com o objetivo de estudar os efeitos de períodos de convivência (0, 14, 28, 42, 56, 70, 84 e 98 dias após o transplantio) de uma comunidade de plantas daninhas sobre a produtividade de quatro cultivares de cebola (Mercedes, Granex 33, Superex e Serrana), em sistema de transplantio de mudas. O experimento foi instalado em Jaboticabal-SP, de abril a outubro de 2000, utilizando delineamento experimental de blocos ao acaso, quatro repetições, em esquema fatorial 4 x 8. As principais populações de plantas daninhas no final dos períodos de convivência foram de Coronopus didymus, Amaranthus hybridus e Cyperus rotundus. Os cultivares Mercedes (2,90 kgm-2) e Granex 33 (2,64 kgm-2) foram os mais produtivos, independentemente da interferência das plantas daninhas. A convivência com as plantas daninhas durante os primeiros 98 dias reduziu a produtividade da cebola em 95% e o peso médio de bulbos em 91%. O período anterior à interferência (PAI) foi de 42 dias, não havendo diferença entre os cultivares de cebola.