Morfo-anatomia de raízes tuberosas de mandioca (Manihot esculenta Crantz) cultivar IAC 576-70 em diferentes preparos do solo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização da estrutura molecular e propriedades viscográficas de amidos de mandioca (Manihot esculenta Crantz) para aplicações industriais

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Estudo da poda da mandioca (Manihot esculenta Crantz)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação do processo de produção de etanol pela fermentação do caldo de mandiocaba (Manihot esculenta Crantz)

Foram realizadas determinações físico-químicas na raiz de mandiocaba, sendo estas: umidade, fibras, proteínas, cinzas, lipídios totais, açúcares redutores e totais; o caldo foi caracterizado através das análises de pH, sólidos solúveis totais, glicose e acidez titulável. Após o conhecimento dos constituintes físico-químicos da matéria-prima, o caldo de mandioca doce foi extraído e fermentado utilizando a levedura Saccharomycescerevisiae PE-2. Foram realizados 15 ensaios que seguiam as condições determinadas através do planejamento experimental de Box-Behnken, com 3 variáveis independentes: temperatura (ºC) (X1), pH (X2), e concentração de inóculo (g/L) (X3); os limites dos níveis de trabalho foram determinados através de dados encontrados na literatura; a análise estatística foi realizada com p>0,05. Através da análise de variância foi proposto um modelo polinomial de segunda ordem para a resposta teor alcoólico (ºGl), e com a utilização da metodologia de superfície de resposta à condição ótima para o desenvolvimento do processo fermentativo do caldo de mandioca doce sem adição de nutrientes e em sua concentração de substrato original (6,46 g/L), a: temperatura de 28ºC, pH de 4,88, e concentração de inóculo de 10 g/L. Nestas condições foi realizado um ensaio, cujo objetivo foi o de levantar as curvas de crescimento celular (levedura), produção de CO₂, consumo de açúcares redutores e produção de etanol, para melhor compreensão do processo de fermentação do caldo de mandioca doce. Através da curva de crescimento celular foi determinada a duração da fase exponencial, utilizando o método de regressão linear; neste estudo esta etapa ocorreu em diferentes intervalos de tempo. O valor de µm encontrado foi de 0,05 h^-1.

Análise de desenvolvimento do tambaqui, Colossoma macropomum (Cuvier, 1818) (Pisces, Serrasalmidae), utilizando a massa de mandioca branca, Manihot esculenta (Crantz) como complemento alimentar em viveiros de piscicultura em área de várzea

O Estado possui condições favoráveis para o desenvolvimento da piscicultura, que se constituirá numa alternativa para a produção de proteínas de origem animal, capaz de auxiliar na redução dos acentuados déficits encontrados na dieta alimentar da população paraense de baixa renda, assim como, minimizar os problemas pontuais causados pela sobrepesca e poluição química. E as várzeas da Amazônia brasileira, constituem-se então, num grande potencial para o desenvolvimento da piscicultura racional, mantendo a sustentabilidade do ecossistema através de tecnologias de manejo, em substituição aos métodos extrativistas tradicionais e predatórios. Um dos principais entraves da piscicultura é o elevado custo a ração que chega a compor até 80% do custo total da atividade, visto que não existe uma dieta com produtos regionais que baixasse esse custo, O custo das rações extrusadas ofertadas na região extrapola o limite da economia, devido principalmente à agregação do frete, vista a escassez das indústrias locais, assim como os altos preços dos principais insumos, notadamente em se tratando da fração protéica que é mais onerosa da dieta. Com base nessa realidade, a região Amazônica lança mão de subprodutos da agroindústria de fácil aquisição e baixo custo, para minimizar os gastos com a piscicultura e garantir a presença do peixe na mesa da população, que é o alimento mais consumido. No experimento a espécie utilizada foi o tambaqui, Colossoma macropomum é uma espécie ideal para piscicultura em área de várzea em virtude da sua rusticidade. Com isso o estudo de dietas alternativas possibilita um cultivo que viabilize economicamente a prática. O experimento foi realizado na área de várzea da UFRA, onde foram submetidos a 3 tratamentos, onde: V1) foi ministrado ração extrusada 28% P.B.; V2) ração comercial extrusada 28% parcelada com massa de mandioca branca e V3) foi ministrado massa de mandioca branca. Ao final do experimento observou-se que o viveiro onde foi ministrado ração comercial apresentou melhor desempenho zootécnico, porém o viveiro 2 onde foi ministrado ração comercial extrusada 28% parcelada com massa de mandioca branca apresentou um desempenho similar ao anterior, obtendo consumo 50% menor de ração extrusada.

Efeitos do processamento artesanal de raízes de mandioca (Manihot esculenta Crantz) e plantas de malva (Urena lobata L.) sobre a hidrobiogeoquímica de microbacias do Nordeste do Pará

No nordeste do Estado do Pará predomina a agricultura familiar, a qual tem como principais produtos a mandioca e a malva. No processamento desses produtos, os agricultores costumam submergir fardos de mandioca e de malva em águas de igarapés, com a finalidade de amolecer a casca e remover as substâncias tóxicas, no caso da mandioca, ou proporcionar o desfibramento, no caso da malva. Os efeitos dessa prática sobre a qualidade da água fluvial são pouco conhecidos. Nesse contexto, a presente pesquisa objetivou avaliar os possíveis impactos dessas práticas sobre a hidrobiogeoquímica fluvial em igarapés dessa região. Adotou-se como estratégia coletar amostras de águas fluviais a montante do ponto de lavagem dos produtos, no local de lavagem e a jusante deste local. A fim de conhecer, com maior clareza, as possíveis alterações na química das águas, provocadas pelas lavagens de mandioca e de malva, somou-se à estratégia de campo a realização de experimentos em tanque com vazões de entrada e saída controladas. Em ambas abordagens foram monitoradas as seguintes variáveis hidrobiogeoquímicas no material dissolvido: pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, cálcio, magnésio, potássio, sódio, cloreto, sulfato, fosfato, nitrato, amônio, além de nitrogênio total e carbono orgânico e inorgânico dissolvidos. Os resultados obtidos evidenciaram que o processo de lavagem de raízes de mandioca e de plantas de malva contribuiu para alterar a hidrobiogeoquímica fluvial de pequenos igarapés apenas pontualmente. Porém, algumas das alterações observadas localmente permaneceram por até dez metros a jusante do local de lavagem dos produtos. Nos experimentos em tanque, as alterações foram mais evidentes e uma análise de cluster confirmou a hipótese de que o processamento dos produtos agrícolas enfocados colaborou para alterar a hidrobiogeoquímica fluvial nos igarapés monitorados. O estudo recomenda algumas precauções no tocante às práticas de processamento dos produtos em foco e também a adoção de alguns parâmetros para o monitoramento desses impactos.

Antioxidant activity and determination of total phenol contents, carotenoids, beta-carotene, lycopene and zinc in white, yellow and pinkish varieties of manihot esculenta crantz

There are cassava varieties that present compounds as carotenoids, beta-carotene, lycopene and minerals important for human and animal health. The present study evaluated the antioxidant activity of the white, yellow and pinkish varieties of Manihot esculenta, by mean of the DPPH test and by the ferrous ion-chelating activity. Furthermore, the total phenols, carotenoids, beta-carotene, lycopene and zinc contents were also determined. Utilizing the DPPH test it was possible to find that extracts of boiled samples presented higher antioxidant activity (89.53% -pinkish) in comparison to the fresh samples (1.97% -white). For the ferrous ion-chelating test, the highest activity was found for the boiled pinkish variety extract (63.43%) and the lowest was for fresh yellow extract (17.34%) the white sample did not present activity. The highest concentration of total phenols and zinc content was obtained for the boiled pinkish variety extract 136.12 mg EAG/g of extract and 0,811ppm, respectively, in the concentration of 1000 mu g/mL. The pinkish variety presented also higher quantity of pigments, including carotenoid (29.40 mu g/g), beta-carotene (9.14 mu g/100g) and lycopene (68.92%). According to the results obtained in this study it was possible to conclude that the yellow and pinkish varieties of M. esculenta present quantity of phenolic compounds and minerals sufficient to attribute the antioxidant activity and may thus contribute to reduce oxidative damage and be used as nutraceuticals or directly ingested in the diet to maintain good health.

Atividade antioxidante e determinação de fenóis totais, carotenoides, betacarotenos, licopeno e zinco em variedades branca, amarela e rosada de Manihot Esculenta Crantz

There are cassava varieties that present compounds as carotenoids, beta-carotene, lycopene and minerals important for human and animal health. The present study evaluated the antioxidant activity of the white, yellow and pinkish varieties of Manihot esculenta, by mean of the DPPH test and by the ferrous ion-chelating activity. Furthermore, the total phenols, carotenoids, beta-carotene, lycopene and zinc contents were also determined. Utilizing the DPPH test it was possible to find that extracts of boiled samples presented higher antioxidant activity (89.53% - pinkish) in comparison to the fresh samples (1.97% - white). For the ferrous ion-chelating test, the highest activity was found for the boiled pinkish variety extract (63.43%) and the lowest was for fresh yellow extract (17.34%) the white sample did not present activity. The highest concentration of total phenols and zinc content was obtained for the boiled pinkish variety extract 136.12 mg EAG/g of extract and 0,811ppm, respectively, in the concentration of 1000 µg/mL. The pinkish variety presented also higher quantity of pigments, including carotenoid (29.40 µg/g), beta-carotene (9.14 µg/100g) and lycopene (68.92%). According to the results obtained in this study it was possible to conclude that the yellow and pinkish varieties of M. esculenta present quantity of phenolic compounds and minerals sufficient to attribute the antioxidant activity and may thus contribute to reduce oxidative damage and be used as nutraceuticals or directly ingested in the diet to maintain good health.

Fenología de los estados vegetativos de mandioca (Manihot esculenta Crantz) en base al tiempo térmico

La mandioca (Manihot esculenta Crantz) constituye la cuarta fuente mundial de calorías en la alimentación humana, es apta para la nutrición animal y para extracción de biocombustible. Este artículo tiene como objetivo evaluar el comportamiento de un modelo de tiempo térmico (TT) para caracterizar las fases fenológicas (FF) de dos cultivares de mandioca en un ciclo de crecimiento de 280 días, cultivados bajo condiciones de campo en Corrientes, Argentina. Las observaciones se realizaron durante las campañas 2007/2008 y 2008/2009. El cálculo del TT se basó en el método residual, la temperatura base fue 16°C. Entre ambos cultivares se observaron diferencias en los grados-día (GD) acumulados para cumplir las FF de expansión de la primera (00-01) y novena hoja (00-02 H9), y en la de engrosamiento de raíces (00-04 ERR), esta última relacionada con el índice de área foliar (IAF). Para completar el ciclo de crecimiento los cultivares Palomita y Amarilla requirieron entre 2027 y 2096 GD, respectivamente. El patrón de crecimiento y desarrollo fenológico de los cultivares de mandioca basado en los GD acumulados, puede utilizarse para caracterizar el progreso del cultivo en el bioambiente de Corrientes.

Estudio Energético y de Explotación de diferentes conjuntos de Labranza para el Cultivo de la Yuca (Manihot esculenta, Crantz) en un Fluvisol

El trabajo se desarrolló en tres etapas de investigación, las dos primeras fueron realizadas en la Unidad Básica de Producción Cooperativa “El Palmar” perteneciente a la Empresa de Cultivos Varios "Paquito Rosales Benítez" del municipio de Yara, provincia de Granma, Cuba, el cual se llevó a cabo en el período de abril de 2005 a enero de 2008; y de noviembre de 2012 a febrero de 2013 respectivamente; la tercera se ejecutó de mayo a junio de 2013 en un canal de suelo ubicado en la nave de maquinaria del Departamento de Ingeniería Rural de la Universidad Politécnica de Madrid. En la primera etapa se evaluaron los conjuntos tractor-apero que intervienen en la realización de cuatro sistemas de labranza para el cultivo de la yuca, variedad Enana Rosada. Los sistemas de laboreo fueron: T1, labor de aradura (alzado) con un arado de discos seguidas de un pase de grada de discos un pase cruzado de un escarificador y un pase con una grada de discos (5 labores); T2, laboreo mínimo que comprende una labor profunda con un escarificador con saetas seguido por una labor de grada de discos (2 labores); T3, laboreo mínimo en el que se realizaron dos pases cruzados con escarificador y una labor de fresado con una fresadora de eje horizontal (3 labores) y; T4, dos labores cruzadas con la grada de discos seguidas por otras dos pases cruzados con el escarificador y una última labor con la grada de discos (5 labores). Se realizaron cinco observaciones de la jornada laboral para cada uno de los conjuntos tractorapero de cada sistema de laboreo en tres campañas, evaluando el consumo de combustible, las diferentes productividades, los índices y coeficientes tecnológicos y de explotación, el rendimiento del cultivo el balance energético del mismo, y la emisión de CO2 equivalente. En la segunda etapa se determinó la fuerza de tiro requerida por un órgano de trabajo de un escarificador con saetas en condiciones de campo, en tres profundidades (15, 25 y 35 cm) y a cuatro velocidades de trabajo (1,30; 1,49; 1,65 y 2,32 m s-1). En la tercera etapa se determinaron las fuerzas horizontales y verticales en una maqueta experimental de un órgano de trabajo de un escarificador con saetas (1:5 del tamaño real del apero) en cuatro contenidos de humedad (60, 90, 120 y 150 g kg-1), tres densidades del suelo (1,1; 1,2 y 1,3 Mg m-3) y una velocidad de 40 mm s-1. Se comparan los resultados del apero a tamaño real y la maqueta experimental. Los mejores resultados relacionados con los indicadores evaluados a la maquinaria correspondieron al sistema de laboreo mínimo T2, el cual presenta la mejor productividad por hora de tiempo limpio (1,34 ha h-1) y de tiempo operativo (1,27 ha h-1), con diferencias significativas respecto al resto de los sistemas de labranza evaluados; así como el menor consumo de combustible (32,4 L ha-1) y el mejor comportamiento energético, con diferencias significativas respecto a las demás, resultando inferior en un 63, 30 y 58 % con relación a T1, T3 y T4. La fuerza de tiro del órgano de trabajo del escarificador con saetas se incrementa con la densidad del suelo y con la profundidad, y velocidad de trabajo. Las fuerzas horizontales y verticales de la maqueta se incrementan linealmente con la densidad y humedad del suelo. Existe una relación lineal entre las fuerzas de tiro y horizontales medidas en el apero real y en el apero a escala con el contenido de humedad del suelo. ABSTRACT The work was developed in three stages of research, the first two were conducted in the Basic Unit of Cooperative Production "El Palmar" belonging to the agricultural farm "Paquito Rosales Benitez" in the municipality of Yara, Granma Province, Cuba, the which was conducted in the period from April 2005 to January 2008 and November 2012 and February 2013 respectively, the third from May to June 2013 on a soilbin located in the ship's machinery of Rural Engineering Department of the Technical University of Madrid. In the first stage were evaluated tractor-implement sets involved in the completion of four tillage systems for cassava, Pink Dwarf variety. Tillage systems were: T1, plowing (elevation) with a disk plow followed by a pass of disc harrow, a cross of scarifier and a pass with a disc harrow (5 labours), T2, minimum tillage comprising a deep work with a scarifier with a bolt followed by a disc harrow work (two labours); T3, minimum tillage which two crossed passes performed with scarifier and milling labour with a horizontal axis milling machine (three labours) and, T4, two crossed labours with disc harrow followed by two crossed passes with the scarifier and a final labour with disc harrow (5 labours). Five observations of the working day for each tractor-implement sets of each tillage system in three seasons were performed, evaluating fuel consumption, different productivities, indexes and technological and operational factors, the crop yield energy balance and the emission of CO2 equivalent. In the second stage we determined the draft force required by a working body of a scarifier with bolt under field conditions at three depths (15, 25 and 35 cm) and four operating speeds (1.30, 1.49 , 1.65 and 2.32 m s-1). In the third stage were determined horizontal and vertical forces on an experimental model of a working body of a scarifier with bolt (1:5 real scale of the implement) in four moisture contents (60, 90, 120 and 150 g kg -1), three soil densities (1.1, 1.2, and 1.3 Mg m-3) and a speed of 40 mm s-1.The results of real scale implement the experimental model were compared. The best results related to evaluated machinery indicators corresponded to T2 minimum tillage system, which presents the best productivity per hour clean time (1.34 ha h-1) and operating time (1.27 ha h-1), with significant differences compared to other tillage systems evaluated; as well as lower fuel consumption (32.4 L ha-1) and the best energy performance, with significant differences from the other, resulting lower by 63, 30 and 58% compared to T1, T3 and T4. The draft force of the working body of the scarifier with bolt increases with soil density and depth, and speed of work. The horizontal and vertical forces of the model increase linearly with density and soil moisture. A linear relationship exists between the shot and horizontal forces measured at the real implement and scale implement with the soil moisture content.

Molecular characterization of accessions of a rare genetic resource: sugary cassava (Manihot esculenta Crantz) from Brazilian Amazon

2016

Natural variation in expression of genes associated with carotenoid biosynthesis and accumlation in cassava (Manihot esculenta Crantz) storage root.

2016

Natural variation in expression of genes associated with carotenoid biosynthesis and accumulation in cassava (Manihot esculenta Crantz) storage root.

ABSTRACT: BACKGROUND: Cassava (Manihot esculenta Crantz) storage root provides a staple food source for millions of people worldwide. Increasing the carotenoid content in storage root of cassava could provide improved nutritional and health benefits. Because carotenoid accumulation has been associated with storage root color, this study characterized carotenoid profiles, and abundance of key transcripts associated with carotenoid biosynthesis, from 23 landraces of cassava storage root ranging in color from white-to-yellow-to-pink. This study provides important information to plant breeding programs aimed at improving cassava storage root nutritional quality. RESULTS: Among the 23 landraces, five carotenoid types were detected in storage root with white color, while carotenoid types ranged from 1 to 21 in storage root with pink and yellow color. The majority of storage root in these landraces ranged in color from pale-to-intense yellow. In this color group, total ß-carotene, containing all-E-, 9-Z-, and 13-Z-ß-carotene isomers, was the major carotenoid type detected, varying from 26.13 to 76.72 %. Although no ?-carotene was observed, variable amounts of a ?-ring derived xanthophyll, lutein, was detected; with greater accumulation of ?-ring xanthophylls than of ß-ring xanthophyll. Lycopene was detected in a landrace (Cas51) with pink color storage root, but it was not detected in storage root with yellow color. Based on microarray and qRT-PCR analyses, abundance of transcripts coding for enzymes involved in carotenoid biosynthesis were consistent with carotenoid composition determined by contrasting HPLC-Diode Array profiles from storage root of landraces IAC12, Cas64, and Cas51. Abundance of transcripts encoding for proteins regulating plastid division were also consistent with the observed differences in total ß-carotene accumulation. CONCLUSIONS: Among the 23 cassava landraces with varying storage root color and diverse carotenoid types and profiles, landrace Cas51 (pink color storage root) had low LYCb transcript abundance, whereas landrace Cas64 (intense yellow storage root) had decreased HYb transcript abundance. These results may explain the increased amounts of lycopene and total ß-carotene observed in landraces Cas51 and Cas64, respectively. Overall, total carotenoid content in cassava storage root of color class representatives were associated with spatial patterns of secondary growth, color, and abundance of transcripts linked to plastid division. Finally, a partial carotenoid biosynthesis pathway is proposed.