In Vitro Colonic Fermentation and Glycemic Response of Different Kinds of Unripe Banana Flour

This work aimed to study the in vitro colonic fermentation profile of unavailable carbohydrates of two different kinds of unripe banana flour and to evaluate their postprandial glycemic responses. The unripe banana mass (UBM), obtained from the cooked pulp of unripe bananas (Musa acuminata, Nanico variety), and the unripe banana starch (UBS), obtained from isolated starch of unripe banana, plantain type (Musa paradisiaca) in natura, were studied. The fermentability of the flours was evaluated by different parameters, using rat inoculum, as well as the glycemic response produced after the ingestion by healthy volunteers. The flours presented high concentration of unavailable carbohydrates, which varied in the content of resistant starch, dietary fiber and indigestible fraction (IF). The in vitro colonic fermentation of the flours was high, 98% for the UBS and 75% for the UBM when expressed by the total amount of SCFA such as acetate, butyrate and propionate in relation to lactulose. The increase in the area under the glycemic curve after ingestion of the flours was 90% lower for the UBS and 40% lower for the UBM than the increase produced after bread intake. These characteristics highlight the potential of UBM and UBS as functional ingredients. However, in vivo studies are necessary in order to evaluate the possible benefic effects of the fermentation on intestinal health.

Expression patterns of cell wall-modifying genes from banana during fruit ripening and in relationship with finger drop

Few molecular studies have been devoted to the finger drop process that occurs during banana fruit ripening. Recent studies revealed the involvement of changes in the properties of cell wall polysaccharides in the pedicel rupture area. In this study, the expression of cell-wall modifying genes was monitored in peel tissue during post-harvest ripening of Cavendish banana fruit, at median area (control zone) and compared with that in the pedicel rupture area (drop zone). To this end, three pectin methylesterase (PME) and seven xyloglucan endotransglycosylase/hydrolase (XTH) genes were isolated. The accumulation of their mRNAs and those of polygalaturonase, expansin, and pectate lyase genes already isolated from banana were examined. During post-harvest ripening, transcripts of all genes were detected in both zones, but accumulated differentially. MaPME1, MaPG1, and MaXTH4 mRNA levels did not change in either zone. Levels of MaPME3 and MaPG3 mRNAs increased greatly only in the control zone and at the late ripening stages. For other genes, the main molecular changes occurred 1-4 d after ripening induction. MaPME2, MaPEL1, MaPEL2, MaPG4, MaXTH6, MaXTH8, MaXTH9, MaEXP1, MaEXP4, and MaEXP5 accumulated highly in the drop zone, contrary to MaXTH3 and MaXTH5, and MaEXP2 throughout ripening. For MaPG2, MaXET1, and MaXET2 genes, high accumulation in the drop zone was transient. The transcriptional data obtained from all genes examined suggested that finger drop and peel softening involved similar mechanisms. These findings also led to the proposal of a sequence of molecular events leading to finger drop and to suggest some candidates.

Low temperature induced changes in activity and protein levels of the enzymes associated to conversion of starch to sucrose in banana fruit

Storage at low temperature is the most frequently used method to extend the shelf life of banana fruit, and is fundamental for extended storage and transport over long distances. However, storage and transport conditions must be carefully controlled because of the high susceptibility of many commercial cultivars to chilling injury. The physiological behavior of bananas at low temperatures has been studied to identify possible mechanisms of resistance to chilling injury. The aim of this work was to evaluate differences in the starch-to-sucrose metabolism of a less tolerant and susceptible (Musa acuminata, AAA cv. Nanicao) and a more tolerant (M. acuminata x Musa balbusiana, AAB, cv. Prata) banana cultivar to chilling injury. Fruits of these cultivars were stored in chambers at 13 degrees C for 15 d, at which point they were transferred to 19 degrees C, where they were left until complete ripening. The low temperature induced significant changes in the metabolism of starch and sucrose in comparison to fruit ripened only at 19 degrees C. The sucrose accumulation was slightly higher in cv. Prata, and different patterns of starch degradation, sucrose synthesis, activity and protein levels of the alpha-and beta-amylases, starch phosphorylase, sucrose synthase and sucrose phosphate synthase were detected between the cultivars. Our results suggest that starch-to-sucrose metabolism is likely part of the mechanism for cold acclimation in banana fruit, and the cultivar-dependent differences contribute to their ability to tolerate cold temperatures. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Componentes de la variabilidad espacial en el manejo por sitio específico en banano

El objetivo de este trabajo fue evaluar la variabilidad espacial de la producción de banano en función de variables físicas y químicas del suelo y de las características fisiográficas de la finca, con miras a seleccionar aquellas con mayor potencial de uso en programas de manejo por sitio específico. Se georreferenciaron 130 unidades productivas de banano clon Williams (Cavendish AAA) distribuidas en cuatro lotes de la finca y tres unidades de suelo. Se determinó el peso del racimo y la cantidad de raíz funcional, para cada planta, y 35 variables físicas y químicas del suelo. Se relacionó la variabilidad espacial de la producción en función de las variables del suelo, a partir de cuatro estrategias: ejes coordenados como covariables; variables físicas y químicas del suelo y raíz funcional como covariables; división del análisis por lotes; y división del análisis por unidades de suelo. La división por lotes resultó ser la mejor estrategia para modelar la variabilidad espacial de la producción de banano. El análisis por este modelo permitió establecer grupos de variables del suelo que se relacionaron significativamente y explicaron más del 69% del peso de los racimos de banano dentro de cada lote. Estos grupos de variables son los de mayor potencial para el establecimiento de un programa de manejo por sitio específico.

Poliploidização em ápices caulinares de bananeira e seus efeitos morfofisiológicos in vitro

O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas morfofisiológicas de ápices caulinares de diploides de Musa acuminata submetidos à poliploidização in vitro. Foram avaliados os antimitóticos colchicina (0, 1,25, 2,5, 3,75 e 5 mmol L-1) e orizalina (0, 15, 22,5 e 30 µmol L-1), e dois tempos de poliploidização: 24 e 48 horas para colchicina, e 3 e 7 dias para orizalina. A aplicação de colchicina reduziu significativamente a sobrevivência e o número médio de brotos dos ápices. A orizalina teve um leve efeito negativo na sobrevivência dos ápices caulinares e influenciou positivamente o número médio de brotos por explante. Observou-se alta mortalidade e níveis acentuados de oxidação dos explantes primários tratados e regenerados, com ambos os antimitóticos. No entanto, a capacidade morfogenética dos explantes foi restabelecida após sucessivos subcultivos em meio fresco, e as brotações produzidas foram alongadas/enraizadas e aclimatizadas com sucesso. O uso de colchicina, nas concentrações de 1,25 e 3,75 mmol L-1, e de orizalina representam abordagens viáveis e práticas para programas de melhoramento da bananeira. Os efeitos morfofisiológicos observados in vitro são importantes para definir estratégias de indução de poliploidia em bananeira.

Estimativas de repetibilidade de híbridos diploides (AA) de bananeira

O objetivo deste trabalho foi estimar os coeficientes de repetibilidade em híbridos diploides de bananeira e predizer o número de medições necessárias para as principais características quantitativas. Os híbridos avaliados foram 042079-06, TH03-01, 089087-01, 003023-03, 013018-01, 001016-01, 086094-20, 013004-06 e 091079-03. Em três ciclos, mediram-se doze características agronômicas. Para a estimativa dos coeficientes de repetibilidade foram utilizadas as análises de variância, de componentes principais a partir das matrizes de variância e covariância fenotípica, de correlação e análise estrutural. Determinou-se para cada característica o número mínimo de medições, para predizer o valor real dos híbridos. Observou-se variabilidade genética entre os genótipos. As estimativas de repetibilidade foram elevadas, o que mostra a regularidade dos acessos. Para predizer o valor real dos caracteres de produção são necessárias de uma a cinco medições. Os métodos baseados em análise multivariada de componentes principais são os mais eficientes para estimar os coeficientes de repetibilidade.

Desenvolvimento in vitro de plântulas de diplóides de bananeira obtidas a partir de cultura de embriões

Este trabalho teve por objetivo avaliar o desenvolvimento in vitro de plântulas de progênies de oito genótipos de bananeira obtidos a partir de cultura de embriões. Os genótipos foram as espécies selvagens Calcutta e Malaccensis (Musa acuminata-AA), Butuhan e França (M. balbisiana-BB) e os híbridos 0304-02, 1304-06, 4252-04 e 9379-09 (M. acuminata-AA). Os embriões foram extraídos de forma asséptica, sendo introduzidos em meio de cultura MS com 30 g L-1 agar, inicialmente em placas de Petri (40 dias) e depois em tubos de ensaio (45 dias). Verificou-se efeito do genótipo no desenvolvimento in vitro dos embriões. As progênies dos genótipos selvagens do grupo BB, seguidos das progênies dos híbridos AA apresentaram maior desenvolvimento para as variáveis estudadas. O protocolo utilizado foi adequado para a cultura de embriões das progênies dos oito genótipos, devendo, no entanto, o período de desenvolvimento in vitro ser reduzido para 30 dias a fim de que o enraizamento não seja muito acentuado.

Correlação entre a capacidade proliferativa in vitro e a dominância apical in vivo da bananeira cvs. Grand naine e Nanicão

No presente trabalho, buscou-se correlacionar diferentes graus de dominância apical in vivo com a capacidade proliferativa in vitro da bananeira, através da relação existente entre a fonte de explante e o seu posterior comportamento in vitro. Brotos laterais de Musa acuminata Colla: Nanicão (AAA) e Grand Naine (AAA), oriundos de plantas-matrizes mostrando diferentes graus de dominância apical in vivo (elevada, média e baixa) foram cultivados in vitro, no Laboratório de Cultura de Tecidos Vegetais da EEI/ EPAGRI-SC, por cinco subcultivos, em intervalos de 30 dias, em meio MS suplementado com BAP (11,1 mmol/l), sacarose (30 g/l), ágar (7 g/l), vitaminas MS e pH 5,8. O grau de dominância apical in vivo influenciou diretamente o comportamento in vitro dos explantes, no que diz respeito à capacidade proliferativa. Brotos laterais oriundos de plantas-matrizes, com grau de dominância apical in vivo baixa, proporcionaram a maior taxa média proliferativa (7,5 brotos/explante) para a cv. Grand Naine, enquanto brotos laterais oriundos de plantas-matrizes com grau de dominância apical média proporcionaram a maior taxa média proliferativa (10,96 brotos/explante) para a cv. Nanicão.

Avances de la fruticultura en México

Las estadísticas oficiales informaron que en 2008 se cultivaron 264 944 ha con valor de la producción de $ 14 741 millones de pesos, en 20 frutales de clima templado; mientras que, en 35 tropicales y subtropicales fue de 1 822748 ha con valor de $ 43 463 millones de pesos. De los 55 frutales, sólo naranjo (Citrus sinensis), mango (Mangifera indica), Aguacate (Persea americana), limón mexicano (C. aurantifolia), banano (Musa acuminata), lima persa (C. latifolia) y manzano (Malus domestica) se cultivan más de 50 000 ha, lo que explica porque es limitada la oferta de frutas en las grandes ciudades (Distrito Federal, Monterrey, Guadalajara, Puebla, Veracruz, entre otras). Considerando que el 79,27% de la superficie plantada con frutales tropicales y subtropicales es de temporal, las densidades de plantación son bajas, la propagación de plantas no se hace en viveros certificados (sólo cítricos), los rendimientos son bajos en comparación con otros países productores. Por otra parte, debido a la falta de técnicos capacitados, en los últimos 28 años la demanda de fruta se ha solucionado incrementando la superficie plantada, pero los rendimientos han disminuido. La presencia de nuevas enfermedades; Huanglongbing, Meleira, Sunblotch, plantean nuevos retos y también posibilidades si utilizamos los avances tecnológicos. La fruticultura es una alternativa viable pero deben utilizar altas densidades, árboles de porte bajo, plantas de origen genético conocido y calidad fitosanitaria probada que permitan tener mayores rendimientos y con ello competitividad.

Correlação fenotípica entre caracteres de híbridos diploides (AA) de bananeira

O estudo de correlação tem como propósito mensurar a alteração em um caráter quando se altera outro. Neste trabalho, objetivou-se estimar correlações fenotípicas entre o número de frutos por cacho e 22 caracteres avaliados em híbridos diploides (AA) de bananeira. No experimento, conduzido na Embrapa Mandioca e Fruticultura, em blocos casualizados com quatro repetições, foram avaliados 11 híbridos diploides (AA) de bananeira. Os caracteres avaliados foram: altura de plantas, diâmetro do pseudocaule, número de filhos, número de folhas na floração, período do plantio ao florescimento, presença de pólen, peso do cacho e da ráquis, sigatoka-amarela no florescimento, número de folhas na colheita, Sigatoka-amarela na colheita do cacho, número de dias do florescimento à colheita, comprimento e diâmetro do engaço, peso da segunda penca, número de pencas e de frutos por cacho, fragilidade do pedicelo, comprimento e diâmetro do fruto e comprimento do pedicelo, além de presença de semente. Após a tabulação, procederam-se a estudos de correlação entre o número de frutos e os demais caracteres da planta. Essas correlações variaram entre os genótipos, sendo assim, observado que as associações entre o número de frutos e os caracteres vegetativos da planta foram, de forma geral, não significativas. Já as relações entre o número de frutos por cacho e os outros caracteres produtivos foram, predominantemente, significativas.

Diversidade genética de clones de bananeira 'Prata-Anã' (AAB) por meio de marcadores SSR

Diversidade genética de 20 clones de 'Prata-Anã Gorutuba', quatro clones de 'Prata-Rio', quatro clones de 'Prata-Catarina' e as cultivares Caipira, Thap Maeo, Tropical, Maçã e Prata-Anã Comum foi avaliada por meio de marcadores moleculares Simple Sequence Repeats. De um total de 19 pares de primers SSRs utilizados, 57,8% deles amplificaram bandas polimórficas e distintas, 26,3% não produziram produtos específicos e 15,7% apresentaram falhas na amplificação de alguns indivíduos. O dendrograma indicou a formação de dois grupos. O primeiro grupo com a cultivar triploide Caipira, genoma exclusivamente A; enquanto o segundo (formado por sete subgrupos) agrupou todas as cultivares resultantes da hibridação natural ou artificial entre Musa acuminata e M. balbisiana, o subgrupo II, Tropical (AAAB) e o subgrupo III, Maçã (AAB). Os subgrupos IV, V, VI e VII foram formados, respectivamente, por: 'Prata-Catarina' clones 1 e 2; 'Prata-Rio' clones 1 e 2; 'Prata-Catarina' clone 3; 'Prata-Gorutuba' clones 12 e 17, 'Prata-Catarina' clone 4, 'Prata-Rio' clone 4, 'Thap Maeo' e 'Prata-Anã'. O subgrupo VIII foi formado exclusivamente pelos clones de' Prata-Anã Gorutuba'. Os resultados indicam a eficiência dos marcadores microssatélites na discriminação e na caracterização dos clones da 'Prata-Anã Gorutuba' da cultivar Prata-Anã.

Modelos matemáticos para ajuste das isotermas de dessorção da polpa de banana da variedade prata

O presente trabalho teve por objetivo estudar as isotermas de dessorção da polpa de banana nos estádios madura e semiverde (Musa acuminata L.) da variedade Prata, para as temperaturas de 20; 30 e 40 ºC pelo método gravimétrico estático, na faixa de atividade de água de 0,48 a 0,81. Os dados experimentais obtidos foram ajustados por regressão não linear, pelos modelos de BET, GAB, Halsey e Oswin, escolhendo-se o melhor, mediante o valor do coeficiente de determinação (R²) e erro médio relativo (E). Os modelos que apresentaram o menor erro relativo (E) e o maior coeficiente de determinação (R²), foram os de Oswin e GAB, respectivamente. O de GAB foi escolhido por ser triparamétrico, o que permite melhor ajuste dos dados até a atividade de água de 0,9.

Extrativismo em área de reserva da biosfera da Mata Atlântica no Rio Grande do Sul : um estudo etnobiológico em Maquiné

As frondes de Rumohra adiantiformis (G.Forest.) Ching, conhecida como “leatherleaf”, “seven-weeks-fern” ou samambaia-preta, são usadas mundialmente em arranjos florais. Na África do Sul e Brasil o comércio da espécie é baseado no extrativismo. No Brasil a coleta é realizada em áreas de Mata Atlântica, sendo que 50% da produção provém das áreas de capoeira das encostas da Serra Geral no Rio Grande do Sul (RS). Atualmente, cerca de 2.000 famílias de agricultores familiares vivem nestas áreas, tendo no extrativismo sua principal fonte de renda. No entanto no RS a coleta, o comércio e o transporte de plantas ornamentais nativas são proibidos, já que nesta zona de transição da Reserva da Biosfera da Mata Atlântica (Maquiné, RS) há grandes restrições quanto à exploração dos recursos naturais. O êxodo rural e o próprio extrativismo estabelecido a partir da década de 70, permitiram a regeneração da Floresta Ombrófila Densa. Como a espécie é característica de estágios sucessionais iniciais, a regeneração florestal está levando à diminuição dos estoques naturais. Este trabalho se propôs a identificar alternativas econômicas para diversificação da economia de famílias de extrativistas, no intuito de minimizar a tensão associada à diminuição dos estoques naturais de samambaia-preta, às dificuldades no manejo da terra e à legislação ambiental. Junto à comunidade extrativista do distrito de Solidão (Maquiné) foram coletados dados etnobiológicos sobre plantas medicinais e plantas relacionadas ao artesanato. As principais espécies identificadas foram: Bambusa tuldoides (taquareira, colmo), Clytostoma sciuripabulum (cipó-branco, caule), Cyperus prolixus (tiririca, partes aéreas), Musa acuminata (bananeira, palha), Scirpus californicus (junco, partes aéreas), Typha dominguensis (taboa, partes aéreas), sendo que Macfadyena dentata (cipó-unha-de-gato, caule), Roupala brasiliensis (carvalho-brasileiro, folhas) e Tillandsia usneoides (barbade- pau, planta inteira) são as espécies prioritárias para a avaliação da sustentabilidade do extrativismo. Os dados etnobiológicos e ecológicos mostram que é possível estabelecer o manejo sustentável da R. adiantiformis. Os maiores entraves para o estabelecimento do manejo sustentado para as espécies identificadas incluem: a) estabelecer as bases de manejo sustentável destas espécies; b) compatibilizar esta atividade extrativista com o atual Código Florestal Estadual. Plantas medicinais não parecem ser uma alternativa viável a curto prazo, enquanto o artesanato requer a adequação da atividade artesanal no meio rural com os direitos à aposentadoria rural.

Influence of different banana cultivars on volatile compounds during ripening in cold storage

The aroma responsible for the flavor of fruits is highly susceptible to low temperatures in storage. The present study investigated the volatile composition of the Nanicao and Prata banana cultivars by testing pulp and whole fruit under cold storage conditions. The volatile fractions were characterized using headspace solid phase micro-extraction (HS-SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The cold storage induced changes in the volatile profile relative to the profile of the control group. The result of principal component analysis revealed that cold storage more strongly affects the Nanicao than the Prata cultivar. Esters such as 2-pentanol acetate, 3-methyl-1-butanol acetate, 2-methylpropyl butanoate, 3-methylbutyl butanoate, 2-methylpropyl 3-methylbutanoate and butyl butanoate were drastically reduced in the cold group of the Nanicao cultivar. Our results suggest that the metabolism responsible for the production of volatile compounds is related to the ability to tolerate low temperatures. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Filmes e coberturas a base do resíduo da extração de corante de cúrcuma

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de uso do resíduo da extração de pigmento de cúrcuma na produção de filmes e coberturas. Para o estudo dos filmes, foram utilizados glicerol e sorbitol como plastificantes e avaliados os efeitos da concentração de farinha de cúrcuma e do plastificante sobre as propriedades mecânicas, solubilidade, permeabilidade ao vapor de água (PVA), molhabilidade, atividade antioxidante, teor de curcuminóides e teor de compostos fenólicos totais utilizando um Delineamento Central Composto Rotacional 22, e os resultados foram avaliados utilizando a metodologia de superfície de resposta (MSR). A concentração de farinha afetou de forma positiva a espessura, PVA e o teor de curcuminóides totais dos filmes plastificados com glicerol e sorbitol. Entretanto, esta variável afetou as propriedades de solubilidade, molhabilidade e teor de compostos fenólicos totais somente dos filmes com glicerol. A concentração de plastificante (glicerol ou sorbitol) afetou significativamente a solubilidade, PVA e molhabilidade de ambos os filmes. Filmes de farinha de cúrcuma com boas propriedades mecânicas, baixa permeabilidade ao vapor de água, alta atividade antioxidante, alto teor de curcuminóides e alto teor de compostos fenólicos totais podem ser produzidos utilizando 27,9 a 30 g glicerol/100 g farinha ou 30 a 42 g sorbitol/100 g farinha e concentração de farinha na faixa de 5% a 6,41%. A cobertura de farinha de cúrcuma contendo 6% de farinha e 30 g glicerol/100 g de farinha foi aplicada em bananas Maçã (Musa acuminata) armazenadas a 27ºC e 65% UR. Assim, foi avaliado o efeito da cobertura na qualidade pós-colheita das bananas em função à suas características físico-químicas como perda de massa, firmeza da polpa, pH, acidez titulável, sólidos solúveis, açúcares redutores e cor da casca. Os resultados mostraram que a cobertura foi eficiente em diminuir a perda de massa, o teor de açúcares redutores, a acidez, a perda da firmeza e a cor da casca principalmente durante a etapa de maturação do fruto. Entretanto, não foi observado grande efeito da cobertura sobre o pH e o teor de sólidos solúveis durante o período estudado. As bananas sem a cobertura tiveram vida útil de 6 dias, enquanto as bananas com cobertura tiveram vida útil de 9 dias.