Water extracts of cabbage and kale inhibit ex vivo H2O2-induced DNA damage but not rat hepatocarcinogenesis

The chemopreventive potential of water extracts of the Brassica vegetables cabbage and kale was evaluated by administering their aqueous extracts in drinking water ad libitum to Wistar rats submitted to Ito’s hepatocarcinogenesis model (CB group and K group, respectively - 14 rats per group). Animals submitted to this same model and treated with water were used as controls (W group - 15 rats). Treatment with the vegetable extracts did not inhibit (P > 0.05) placental glutathione S-transferase-positive preneoplastic lesions (PNL). The number of apoptotic bodies did not differ (P > 0.05) among the experimental groups. Ex vivo hydrogen peroxide treatment of rat livers resulted in lower (P < 0.05) DNA strand breakage in cabbage- (107.6 ± 7.8 µm) and kale- (110.8 ± 10.0 µm) treated animals compared with control (120.9 ± 12.7 µm), as evaluated by the single cell gel (comet) assay. Treatment with cabbage (2 ± 0.3 µg/g) or kale (4 ± 0.2 µg/g) resulted in increased (P < 0.05) hepatic lutein concentration compared with control (0.5 ± 0.07 µg/g). Despite the absence of inhibitory effects of cabbage and kale aqueous extracts on PNL, these Brassica vegetables presented protection against DNA damage, an effect possibly related to increased hepatic lutein concentrations. However, it must be pointed out that the cause-effect relationship between lutein levels and protection is hypothetical and remains to be demonstrated.

Parâmetros cinéticos da Glutationa S-Transferase e sua ativação por extratos de vegetais

Este estudo teve como objetivos avaliar a indução da Glutationa S-Transferase, com extratos de vegetais, e caracterizar os parâmetros cinéticos desta enzima. Foram obtidos os extratos aquoso, etanólico e hexanólico de vegetais, amplamente consumidos no Brasil, como berinjela (Solanum melongena L.), couve-flor (Brassica oleracea L.), couve (Brassica oleracea L.), brócolis (Brassica oleracea L.), couve-de-bruxelas (Brassicaoleraea L.), cebola (Allium cepa L.), alho (Allium sativum L.); vegetais que apresentam gosto amargo, como jiló (Solanum gilo Raddi), guariroba (Syagrus oleracea Becc.), mostarda (Brassica nigra L.), carqueja (Cacalia spp.), e de plantas relacionadas, na cultura popular, como curadoras de determinadas doenças, como a babosa (Aloe vera L.). A atividade da enzima foi determinada usando como substrato o 1 cloro 2, 4 dinitrobenzeno, na presença dos extratos vegetais. A mistura da reação, sem a presença do extrato, foi considerada controle. Das amostras de vegetais avaliadas, a berinjela, a couve e o brócolis apresentaram maior indução na atividade da GST, sendo o extrato etanólico o mais eficaz. A enzima apresentou um Vmax de 0,016 abs. min-1/unidade da enzima e um Km de 0,323mM. O baixo valor de Km encontrado indica uma alta especificidade da enzima pelo substrato 1 cloro 2, 4 dinitrobenzeno e a atividade máxima da enzima foi na faixa de pH entre 6,5 e 7,0.

Efeito da embalagem e temperatura de armazenamento em repolho minimamente processado

O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações no repolho minimamente processado quando armazenado em diferentes embalagens e temperaturas. O processamento mínimo consistiu em seleção, classificação e resfriamento da matéria-prima, seguido do processo de corte em tiras, enxágüe em água tratada para a remoção dos exudados celulares, sanitização em solução com 150mgL-1 de cloro ativo, enxágüe, centrifugação, pesagem, acondicionamento em bandejas de poliestireno expandido, revestidas com filme flexível de policloreto de vinila (PVC), 12µm, e embalagens de tereftalato de polietileno (PET), e armazenamento por 15 dias em temperaturas de 0, 5 e 10ºC. A cada três dias avaliou-se a concentração de O2 e CO2 na atmosfera interna das embal agens, bem como o pH, acidez titulável, sólidos solúveis e vitamina C no repolho minimamente processado. Concluiu-se que o repolho acondicionado na embalagem PVC apresentou menor perda de vitamina C durante os 15 dias de armazenamento nas três temperaturas. Esta embalagem também apresentou maior concentração de CO2 e menor de O2 , porém dentro dos níveis aceitáveis, garantindo assim maior vida útil ao repolho minimamente processado. Observou-se que não houve diferença significativa na vida útil do produto armazenado em temperaturas de 0 e 5ºC, nas duas embalagens avaliadas, porém a 10ºC a mesma reduziu-se significativamente, ao nível de 5% de probabilidade.

Estabilidade de repolho minimamente processado sob diferentes sistemas de embalagem

Avaliou-se a estabilidade de repolho minimamente processado acondicionado em embalagens de polietileno de baixa densidade com atmosfera modificada ativa e passiva, e em bandejas de poliestireno expandido revestidas com filme de policloreto de vinila. O produto foi armazenado por 16 dias em câmara frigorífica na temperatura de 5 ± 1 °C e 95 ± 5 % de umidade relativa, e em um balcão refrigerado similar aos utilizados em lojas de conveniência, com o intuito de representar os locais de comercialização no varejo, com temperatura média de 2,7 ± 3,3 °C. Analisou-se a concentração de oxigênio e dióxido de carbono no interior das embalagens, e no repolho minimamente processado o incremento no escurecimento, luminosidade, atividade da polifenoloxidase e peroxidase, pH, acidez titulável, sólidos solúveis, perda de massa fresca e teor de ácido ascórbico. A estabilidade do repolho minimamente processado mostrou-se superior na temperatura de 5 °C quando comparada ao armazenamento no balcão refrigerado. A atmosfera modificada ativa não foi efetiva no aumento da vida útil do repolho minimamente processado quando comparada aos outros tratamentos. A embalagem de PEBD foi a mais adequada ao acondicionamento do repolho minimamente processado. No entanto, a embalagem de PVC também apresentou resultados satisfatórios.

Qualidade de couve-chinesa minimamente processada e tratada com diferentes produtos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade de couve-chinesa minimamente processada e tratada com cloreto de cálcio (CaCl2), ácido ascórbico (vitamina C), ácido etileno-diamino-tetracético (EDTA) e mantida sob refrigeração. Foram realizados os seguintes tratamentos: T1: testemunha (imersão em água contendo 50 mg L-1 clorin/5 minutos); T2: imersão em solução contendo CaCl2 a 1%/5 minutos; T3: imersão em solução contendo CaCl2 a 2%/5 minutos; T4: imersão em solução contendo vitamina C a 1%/5 minutos; T5: imersão em solução contendo Vitamina C a 2%/5 minutos; T6: imersão em solução contendo EDTA a 1%/5 minutos; e T7: imersão em solução contendo EDTA a 2%/5 minutos. Após a realização dos tratamentos a couve-chinesa foi centrifugada, embalada em bandejas de polietileno expandido, recoberta com policloreto de vinila (PVC) e armazenada em temperatura de 5 ± 1 °C e umidade relativa (UR) de 90 ± 2% por 8 dias. As análises físico-químicas, químicas e sensoriais foram realizadas de dois em dois dias. A presença de Salmonella foi verificada somente após a realização dos tratamentos. A partir dos resultados obtidos procedeu-se à análise de variância (ANAVA) e aplicou-se o teste de Tukey considerando-se um nível de significância p < 0,05. Houve influência significativa dos diferentes tratamentos nas características físico-químicas e químicas, como também nas avaliações da aparência geral e escurecimento. Não foi detectada presença de Salmonella em nenhum dos tratamentos realizados. De acordo com os resultados obtidos conclui-se que a couve-chinesa minimamente processada nas condições experimentais utilizadas só estaria apta para o consumo até o quarto dia de armazenamento.

Testes de laboratório em sementes de canola e a correlação com a emergência das plântulas em campo

O estabelecimento de padrões na avaliação da qualidade fisiológica das sementes de canola é extremamente útil para obtenção de um bom estande no campo. Desta forma, foi conduzido um experimento com objetivo de comparar a eficiência de diferentes testes para avaliação da qualidade fisiológica de sementes de canola e verificar sua correlação com a emergência das plântulas no campo. Foram avaliados quatro lotes de sementes por meio dos testes de germinação, primeira contagem da germinação, condutividade elétrica, envelhecimento acelerado, frio modificado, emergência em leito de areia, velocidade de emergência e índice de velocidade de emergência em areia, emergência das plântulas no campo, massa de mil sementes e sanidade. Entre os testes conduzidos em laboratório, os de germinação, primeira contagem da germinação, condutividade elétrica e envelhecimento acelerado são considerados os mais eficientes para detectar diferenças entre os lotes de semente de canola, quanto ao potencial de emergência das plântulas no campo. O índice de velocidade de emergência e a velocidade de emergência não são adequados na avaliação da qualidade das sementes de canola.

Qualidade de sementes de couve brócolis beneficiadas em mesa densimétrica

Os resultados de pesquisas desenvolvidas demonstram a eficiência da mesa densimétrica no aprimoramento da qualidade de sementes de diversas espécies, evidenciando superioridade da qualidade fisiológica e sanitária das sementes coletadas nas posições superiores em relação às posições inferiores da zona de descarga da mesa. Considerando o reduzido número de trabalhos publicados sobre beneficiamento de sementes de hortaliças em especial sobre couve brócolis, cujas sementes apresentam diferenças no peso específico em virtude da desuniformidade de maturação das sementes, é importante estudar a influência da utilização da mesa densimétrica na classificação de sementes dessa espécie. O presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a qualidade fisiológica e sanitária de sementes de couve brócolis, beneficiadas em mesa densimétrica. As sementes inicialmente foram limpas em máquina de ar e peneiras e a seguir beneficiadas em mesa densimétrica. O eixo terminal de descarga da mesa densimétrica de 1,00m de largura foi dividido em quatro partes. Os tratamentos constituíram das frações obtidas no depósito da alimentação e nas partes: alta, intermediária alta, intermediária baixa e baixa, da zona de descarga da mesa densimétrica. As sementes de couve brócolis descarregadas na parte alta da zona de descarga da mesa densimétrica apresentaram qualidade fisiológica significativamente superior às sementes descarregadas nas partes baixa e repasse da fração intermediária baixa, sendo recomendável a remoção da fração direcionada para a parte baixa, visando o aprimoramento dos atributos fisiológicos e sanitários do lote.

Influência do estresse hídrico simulado com manitol na germinação de sementes e crescimento de plântulas de canola

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a germinação de sementes e o crescimento de plântulas de canola do híbrido Hyola 401 sob condições de estresse hídrico induzidas por soluções de manitol. Para tanto, os testes de germinação (primeira contagem e contagem final); classificação do vigor das plântulas; velocidade de germinação, comprimento da raiz primária e do hipocótilo, biomassa seca das plântulas e taxa de crescimento relativo foram conduzidos em substrato embebido com soluções de manitol + 0,2% de fungicida Vitavax-Thiram, utilizando os potenciais osmóticos de 0 (controle), -0,25; -0,5; -1,0 e -1,5MPa. Observou-se que potenciais osmóticos mais negativos promoveram redução acentuada na germinação das sementes e no crescimento das plântulas. As características primeira contagem e contagem final de germinação, biomassa seca das plântulas e taxa de crescimento relativo foram afetadas na mesma proporção com o aumento da concentração das soluções osmóticas. O potencial osmótico de -1,0MPa foi considerado crítico para a germinação das sementes.

Potencial fisiológico de sementes de couve-flor e desempenho das plantas em campo

A pesquisa teve como objetivo estudar a relação entre o potencial fisiológico de sementes de couve-flor e o desempenho das plantas em casa de vegetação e em campo. Dois experimentos foram conduzidos, em anos consecutivos, utilizando seis lotes de sementes do cultivar Sharon. O potencial fisiológico foi avaliado mediante testes de germinação (velocidade e percentagem), de emergência de plântulas, de deterioração controlada, de envelhecimento acelerado, de condutividade elétrica e de lixiviação de potássio. O desempenho das plântulas e plantas foi determinado, em casa de vegetação e após o transplante, por meio da avaliação da altura, número de folhas e massa seca. Para avaliação da produção determinou-se o diâmetro e peso médio das cabeças e a produtividade; no segundo experimento, também determinou-se a percentagem de replantio. O delineamento experimental utilizado nos testes de laboratório foi o inteiramente casualizado e, nos conduzidos em casa de vegetação e em campo, foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Os testes de envelhecimento acelerado ou de deterioração controlada devem ser usados conjuntamente com os de condutividade elétrica ou de lixiviação de potássio para a identificação de lotes de sementes de couve-flor com possibilidade de apresentar comportamento diferenciado das plantas em campo. O nível de vigor das sementes de couve flor influencia o desenvolvimento inicial das plantas, quando as diferenças entre o potencial fisiológico dos lotes são acentuadas, mas esse efeito não persiste em fases mais adiantadas e não afeta a produção da cultura.

Germinação de sementes de couve chinesa sob influência do teor de água, substrato e estresse salino

Este trabalho teve como objetivo avaliar a germinação e o vigor de sementes de couve chinesa (Brassica pekinensis) cv. Granat, sob a influência do teor de água, substrato e estresse salino. A pesquisa foi conduzida no Laboratório de Análise de Sementes do Departamento de Fitotecnia do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo, CCA-UFES, em Alegre-ES, em delineamento inteiramente casualizado, com os tratamentos distribuídos em esquema fatorial 2x3x5. Utilizaram-se dois lotes de sementes com teores de água ajustados para 8% e 16% (base úmida), colocados para germinar sobre areia, sobre papel ou entre papel, sendo os substratos umedecidos com solução salina (NaCl) nas concentrações de zero, -0,2; -0,4; - 0,6 e -0,8 MPa. As sementes foram mantidas em germinador a temperatura de 20-30°C. As características avaliadas foram: porcentagem de germinação (%), índice de velocidade de germinação (IVG), massa fresca e massa seca das plântulas. Porcentagem e velocidade de germinação mais elevadasforam observadas nas sementes mantidas com grau de umidade inicial de 8%, semeadura sobre papel. A germinação e o vigor foram afetados pela salinidade. Sementes com grau de umidade inicial de 16%, sob as concentrações salinas de -0,2 e -0,4 MPa, nas semeaduras entre papel e sobre areia originaram plântulas com maior acúmulo de massa fresca, enquanto o maior acúmulo de massa seca foi obtido sob a concentração de -0,8 MPa. Assim, a salinidade afeta a manifestação do potencial fisiológico das sementes de Brassica pekinensis, sendo os prejuízos proporcionais à redução do potencial osmótico. As observações efetuadas demonstram que a couve chinesa apresenta maior tolerância à salinidade na fase de desenvolvimento inicial das plantas.

Changes in canola plant architecture and seed physiological quality in response to different sowing densities

The aim of this study was to evaluate changes in canola yield components and seed physiological quality in response to different sowing densities. The study was made in a greenhouse at the REIPESOL Company Technological Center, Madrid - Spain, with the commercial "Toccata" hybrid variety. The initial sowing density was 360,000 plants/ha and the plant population was later thinned down to include treatments of 250 and 180 thousand plants/ha. Harvested seeds were sent to the Seed Technology Center Laboratory (CATES) at the Madrid Polytechnic University (UPM) to evaluate changes in plant architecture and yield components, as well as the seed physiological quality of different plant parts. Results demonstrated that canola plants showed changes in morphology and yield components in response to different sowing densities. The population of 250,000 plants/ha showed the best seed yield demonstrating that maximum yield is directly related to a correct sowing density. The number of pods/plant was the most important component for increased seed yield/plant and seed yield/area. The spatial distribution of canola seeds in the plant and canola sowing density did not affect seed physiological quality.

Qualidade de sementes de canola classificadas por densidade

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito de diferentes classes de densidade de sementes de canola sobre a sua qualidade fisiológica, bem como utilizar a curva de hidratação como auxiliar na identificação dos lotes de maior qualidade. Foram utilizados sementes de dois híbridos de canola, Hyola 61 e Hyola 401, separados em seis classes de densidade. Cada classe foi submetida aos testes de germinação, primeira contagem do teste de germinação e determinação do comprimento e massa seca de plântula para caracterização do seu potencial fisiológico. Utilizou-se a curva de hidratação como elemento auxiliar na caracterização das classes de melhor qualidade. Para os híbridos Hyola 61 e 401, existe uma associação entre densidade de sementes e os atributos de qualidade fisiológica. A qualidade fisiológica afeta o teor de água alcançado pelas sementes de canola durante a hidratação, para ambos os híbridos, sendo que as sementes de menor vigor apresentam maior velocidade de hidratação e teor de água, até 15 horas, quando comparadas com sementes de maior vigor.

Supercomplexes multifonctionnels chez les mitochondries, et chez E. coli

Les processus mitochondriaux tels que la réplication et la traduction sont effectués par des complexes multiprotéiques. Par contre, le métabolisme et la voie de maturation des ARN mitochondriaux (p. ex précurseurs des ARNt et des ARNr) sont habituellement traités comme une suite de réactions catalysées par des protéines séparées. L’exécution fidèle et optimale de ces processus mitochondriaux, exige un couplage étroit nécessaire pour la canalisation des intermédiaires métaboliques. Or, les évidences en faveur de l'interconnexion postulée de ces processus cellulaires sont peu nombreuses et proviennent en grande partie des interactions protéine-protéine. Contrairement à la perception classique, nos résultats révèlent l’organisation des fonctions cellulaires telles que la transcription, la traduction, le métabolisme et la régulation en supercomplexes multifonctionnels stables, dans les mitochondries des champignons (ex Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus nidulans et Neurospora crassa), des animaux (ex Bos taurus), des plantes (B. oleracea et Arabidopsis thaliana) et chez les bactéries (ex E. coli) à partir desquelles les mitochondries descendent. La composition de ces supercomplexes chez les champignons et les animaux est comparable à celle de levure, toutefois, chez les plantes et E. coli ils comportent des différences notables (ex, présence des enzymes spécifiques à la voie de biosynthèse des sucres et les léctines chez B. oleracea). Chez la levure, en accord avec les changements dûs à la répression catabolique du glucose, nos résultats révèlent que les supercomplexes sont dynamiques et que leur composition en protéines dépend des stimulis et de la régulation cellulaire. De plus, nous montrons que l’inactivation de la voie de biosynthèse des lipides de type II (FASII) perturbe l’assemblage et/ou la biogenèse du supercomplexe de la RNase P (responsable de la maturation en 5’ des précurseurs des ARNt), ce qui suggère que de multiples effets pléiotropiques peuvent être de nature structurale entre les protéines. Chez la levure et chez E. coli, nos études de la maturation in vitro des précurseurs des ARNt et de la protéomique révèlent l’association de la RNase P avec les enzymes de la maturation d’ARNt en 3’. En effet, la voie de maturation des pré-ARNt et des ARNr, et la dégradation des ARN mitochondriaux semblent êtres associées avec la machinerie de la traduction au sein d’un même supercomplexe multifonctionnel dans la mitochondrie de la levure. Chez E. coli, nous avons caractérisé un supercomplexe similaire qui inclut en plus de la RNase P: la PNPase, le complexe du RNA degradosome, l’ARN polymérase, quatre facteurs de transcription, neuf aminoacyl-tRNA synthétases, onze protéines ribosomiques, des chaperons et certaines protéines métaboliques. Ces résultats supposent l’association physique de la transcription, la voie de maturation et d’aminoacylation des ARNt, la dégradation des ARN. Le nombre de cas où les activités cellulaires sont fonctionnellement et structurellement associées est certainement à la hausse (ex, l’éditosome et le complexe de la glycolyse). En effet, l’organisation en supercomplexe multifonctionnel représente probablement l’unité fonctionnelle dans les cellules et les analyses de ces super-structures peuvent devenir la prochaine cible de la biologie structurale.

Root effects on the turnover of grain legume residues in soil

Das Ziel dieser Arbeit war, die Einflüsse von Wurzeln und Rhizodeposition auf den Umsatz von Körnerleguminosenresiduen und damit verknüpfte mikrobielle Prozesse zu untersuchen. In einem integrierten Versuch wurden Ackerbohne (Vicia faba L.), Erbse (Pisum sativum L.) und Weiße Lupine (Lupinus albus L.) untersucht. Der Versuch bestand aus drei Teilen, zwei Gefäß-Experimenten und einem Inkubationsexperiment, in denen ausgehend von einem Gefäß-Experiment derselbe Boden und dasselbe Pflanzenmaterial verwendet wurden. In Experiment I wurde die Stickstoff-Rhizodeposition der Körnerleguminosenarten, definiert als wurzelbürtiger N nach dem Entfernen aller sichtbaren Wurzeln im Boden, gemessen und der Verbleib des Rhizodepositions-N in verschiednenen Bodenpools untersucht. Dazu wurden die Leguminosen in einem Gefäßversuch unter Verwendung einer in situ 15N-Docht-Methode mit einer 15N Harnstofflösung pulsmarkiert. In Experiment II wurde der Umsatz der N-Rhizodeposition der Körnerleguminosen und der Einfluss der Rhizodeposition auf den anschließenden C- und N-Umsatz der Körnerleguminosenresiduen in einem Inkubationsexperiment untersucht. In Experiment III wurde der N-Transfer aus den Körnerleguminosenresiduen einschließlich N-Rhizodeposition in die mikrobielle Biomasse und die Folgefrüchte Weizen (Triticum aestivum L.) und Raps (Brassica napus L.) in einem Gewächshaus-Gefäßversuch ermittelt. Die in situ 15N Docht-Markierungs-Methode wies hohe 15N Wiederfindungsraten von ungefähr 84 Prozent für alle drei Leguminosenarten auf und zeigte eine vergleichsweise homogene 15N Verteilung zwischen verschiedenen Pflanzenteilen zur Reife. Die Wurzeln zeigten deutliche Effekte auf die N-Dynamik nach dem Anbau von Körnerleguminosen. Die Effekte konnten auf die N-Rhizodeposition und deren anschließenden Umsatz, Einflüsse der Rhizodeposition von Körnerleguminosen auf den anschließenden Umsatz ihrer Residuen (Stängel, Blätter, erfassbare Wurzeln) und die Wirkungen nachfolgender Nichtleguminosen auf den Umsatzprozess der Residuen zurückgeführt werden: Die N-Rhizodeposition betrug zur Reife der Pflanzen bezogen auf die Gesamt-N- Aufnahme 13 Prozent bei Ackerbohne und Erbse und 16 Prozent bei Weißer Lupine. Bezogen auf den Residual N nach Ernte der Körner erhöhte sich der relative Anteil auf 35 - 44 Prozent. Die N-Rhizodeposition ist daher ein wesentlicher Pool für die N-Bilanz von Körnerleguminosen und trägt wesentlich zur Erklärung positiver Fruchtfolgeeffekte nach Körnerleguminosen bei. 7 - 21 Prozent des Rhizodepositions-N wurden als Feinwurzeln nach Nasssiebung (200 µm) wiedergefunden. Nur 14 - 18 Prozent des Rhizodepositions-N wurde in der mikrobiellen Biomasse und ein sehr kleiner Anteil von 3 - 7 Prozent in der mineralischen N Fraktion gefunden. 48 bis 72 Prozent der N-Rhizodeposition konnte in keinem der untersuchten Pools nachgewiesen werden. Dieser Teil dürfte als mikrobielle Residualmasse immobilisiert worden sein. Nach 168 Tagen Inkubation wurden 21 bis 27 Prozent des Rhizodepositions-N in den mineralisiert. Der mineralisierte N stammte im wesentlichen aus zwei Pools: Zwischen 30 Prozent und 55 Prozent wurde aus der mikrobiellen Residualmasse mineralisiert und eine kleinere Menge stammte aus der mikrobielle Biomasse. Der Einfluss der Rhizodeposition auf den Umsatz der Residuen war indifferent. Durch Rhizodeposition wurde die C Mineralisierung der Leguminosenresiduen nur in der Lupinenvariante erhöht, wobei der mikrobielle N und die Bildung von mikrobieller Residualmasse aus den Leguminosenresiduen in allen Varianten durch Rhizodepositionseinflüsse erhöht waren. Das Potential des residualen Körnerleguminosen-N für die N Ernährung von Folgefrüchten war gering. Nur 8 - 12 Prozent des residualen N wurden in den Folgenfrüchten Weizen und Raps wiedergefunden. Durch die Berücksichtigung des Rhizodepositions-N war der relative Anteil des Residual-N bezogen auf die Gesamt-N-Aufnahme der Folgefrucht hoch und betrug zwischen 18 und 46 Prozent. Dies lässt auf einen höheren N-Beitrag der Körnerleguminosen schließen als bisher angenommen wurde. Die residuale N-Aufnahme von Weizen von der Blüte bis zur Reife wurde durch den Residual-N gespeist, der zur Blüte in der mikrobiellen Biomasse immobilisiert worden war. Die gesamte Poolgröße, Residual-N in der mikrobiellen Biomasse und in Weizen, veränderte sich von der Blüte bis zur Reife nicht. Jedoch konnte ein Rest von 80 Prozent des Residual-N in keinem der untersuchten Pools nachgewiesen werden und dürfte als mikrobielle Residualmasse immobilisiert worden sein oder ist noch nicht abgebaut worden. Die zwei unterschiedlichen Folgefrüchte - Weizen und Raps - zeigten sehr ähnliche Muster bei der N-Aufnahme, der Residual-N Wiederfindung und bei mikrobiellen Parametern für die Residuen der drei Körnerleguminosenarten. Ein differenzierender Effekt auf den Umsatz der Residuen bzw. auf das Residual-N-Aneignungsvermögen der Folgefrüchte konnte nicht beobachtet werden.

In vitro characterization of two small nucleolytic ribozymes-the hairpin and the hammerhead ribozymes in their natural context

Hairpin Ribozyme kommen natürlich in den Minussträngen der Satelliten RNAs dreier Pflanzenviren (sTRsV, sArMV and sCYMoV) vor. In dieser Arbeit wurden mit dem Programm Mfold darin mehrere distinkte Sekundärstrukturelemente gefunden, die außerhalb des katalytischen Zentrums der Ribozyme lokalisieren. Verschiedene Varianten der drei Ribozyme wurden hergestellt und die Funktion der beobachteten peripheren Strukturelemente biochemisch untersucht. Die sTRsV Hairpin Ribozyme mit unterschiedlichen Längen in Arm C wiesen ähnliche cis-Spaltungsreaktionen auf, unabhängig von der Anzahl interner bulges in Arm C. Das gleiche Verhalten, jedoch bei schnelleren Spaltungsraten, wurde nach Entfernen der three-way junction, die 3’ von der Spaltstelle in Arm A liegt, beobachtet. Hier hat Arm C demnach keinen Einfluss auf die Katalyse, wogegen ein verlängerter Arm A die Reaktion verlangsamt. Unter den experimentellen Bedingungen war die Rückreaktion in Anwesenheit des natürlichen Arms A nicht messbar. Im Gegensatz dazu zeigten alle Varianten ohne die Arm A Erweiterung Ligationsaktivität, die am höchsten in dem Molekül mit dem längsten Arm C war, und gleichermaßen erniedrigt für zwei Varianten mit kürzerem Arm C. Keine der Reaktionen diverser sArMV Hairpin Ribozyme konnte reproduzierbar analysiert werden. Für das sCYMoV Hairpin Ribozym wurde schließlich in cis-Spaltungsreaktionen eine Zunahme der Geschwindigkeit mit Abnahme der Länge von Arm D beobachtet. Dies war der Fall in Anwesenheit der three-way junction in Arm A, nicht jedoch in ihrer Abwesenheit, wo Varianten mit unterschiedlichen Längen des Arms D ähnliche Spaltungsreaktionen aufwiesen. In Anwesenheit der three-way junction in Arm A war eine Reduzierung der Ligationsgeschwindigkeit zu beobachten, und bei ihrer Abwesenheit stieg diese mit der Länge von Arm D. Dies zeigt, dass sowohl die three-way junction in Arm A, als auch die Länge und Anzahl der bulges in Arm D die Reaktion des Hairpin Ribozyms aus sCYMoV beeinflussen, wobei sich Unterschiede in Vorwärts- und Rückreaktion auf die experimentellen Bedingungen zurückführen lassen. In zwei Serien wurde die zentrale five-way junction dieses Ribozyms durch verschiedene four-way junctions ersetzt. Die kinetischen Parameter der Selbstspaltung waren ähnlich für Varianten ohne Arm E auf, jedoch verlangsamt bei Varianten ohne Arm C. Dies zeigt, dass das sCYMoV Hairpin Ribozym auch um eine four-way junction gebildet werden kann, deren konstituierenden Helices jedoch nicht beliebig sind. In einem zweiten Projekt wurde die Konservierung von Hammerhead Ribozym-motiven, die bereits früher im Genom der Brassicacee A. thaliana gefunden worden waren, exemplarisch an zehn Mitgliedern dieser Familie untersucht. Da deren Genome nicht sequenziert sind, wurde PCR mit Primern angewandt, die für die A. thaliana Motive spezifisch waren. Damit konnten Ribozymmotive in allen untersuchten Brassicaceen außer B. nigra and B. oleracea gefunden werden. Diese gehören zu den sechs Brassica Pflanzen, für die der koreanische Botaniker U 1935 im “triangle of U” die genetische Verwandtschaft beschrieb. Darin ist B. carinata, für die Ribozymmotive gezeigt wurden, die Tochterspezies der Brassica Pflanzen ohne diese Motive. Dieser Widerspruch könnte darauf zurückzuführen sein, dass in der PCR unspezifische Primer genutzt wurden, oder aber die Motive aus B. carinata könnten ein Artefakt aus einer Luft-übertragenen Kontamination sein. Technische Schwierigkeiten in der Durchführung von Southern Blots, mit denen zwischen diesen Möglichkeiten unterschieden werden sollte, haben eine abschließende Antwort verhindert. Nach einer Optimierung der Methode sollte diese aber geeignet sein, diese Frage zu klären.