Estimation of the solubility parameters of model plant surfaces and agrochemicals: a valuable tool for understanding plant surface interactions

Background Most aerial plant parts are covered with a hydrophobic lipid-rich cuticle, which is the interface between the plant organs and the surrounding environment. Plant surfaces may have a high degree of hydrophobicity because of the combined effects of surface chemistry and roughness. The physical and chemical complexity of the plant cuticle limits the development of models that explain its internal structure and interactions with surface-applied agrochemicals. In this article we introduce a thermodynamic method for estimating the solubilities of model plant surface constituents and relating them to the effects of agrochemicals. Results Following the van Krevelen and Hoftyzer method, we calculated the solubility parameters of three model plant species and eight compounds that differ in hydrophobicity and polarity. In addition, intact tissues were examined by scanning electron microscopy and the surface free energy, polarity, solubility parameter and work of adhesion of each were calculated from contact angle measurements of three liquids with different polarities. By comparing the affinities between plant surface constituents and agrochemicals derived from (a) theoretical calculations and (b) contact angle measurements we were able to distinguish the physical effect of surface roughness from the effect of the chemical nature of the epicuticular waxes. A solubility parameter model for plant surfaces is proposed on the basis of an increasing gradient from the cuticular surface towards the underlying cell wall. Conclusions The procedure enabled us to predict the interactions among agrochemicals, plant surfaces, and cuticular and cell wall components, and promises to be a useful tool for improving our understanding of biological surface interactions.

From plant surface to plant metabolism: the uncertain fate of foliar-applied nutrients

The application of agrochemical sprays to the aerial parts of crop plants is an important agricultural practice world-wide. While variable effectiveness is often seen in response to foliar treatments, there is abundant evidence showing the beneficial effect of foliar fertilizers in terms of improving the metabolism, quality, and yields of crops. This mini-review is focused on the major bottlenecks associated with the uptake and translocation of foliar-applied nutrient solutions. A better understanding of the complex scenario surrounding the ultimate delivery of foliar-applied nutrients to sink cells and organs is essential for improving the effectiveness and performance of foliar fertilizers.

Ultrastructure of Plant Leaf Cuticles in relation to Sample Preparation as Observed by Transmission Electron Microscopy

The leaf cuticular ultrastructure of some plant species has been examined by transmission electron microscopy (TEM) in only few studies. Attending to the different cuticle layers and inner structure, plant cuticles have been grouped into six general morphological types. With the aim of critically examining the effect of cuticle isolation and preparation for TEM analysis on cuticular ultrastructure, adaxial leaf cuticles of blue-gum eucalypt, grey poplar, and European pear were assessed, following a membrane science approach. The embedding and staining protocols affected the ultrastructure of the cuticles analysed. The solubility parameter, surface tension, and contact angles with water of pure Spurr's and LR-White resins were within a similar range. Differences were however estimated for resin : solvent mixtures, since Spurr’s resin is combined with acetone and LR-White resin is mixed with ethanol. Given the composite hydrophilic and lipophilic nature of plant cuticles, the particular TEM tissue embedding and staining procedures employed may affect sample ultrastructure and the interpretation of the results in physicochemical and biological terms. It is concluded that tissue preparation procedures may be optimised to facilitate the observation of the micro- and nanostructure of cuticular layers and components with different degrees of polarity and hydrophobicity.

Wettability, polarity and water absorption of Quercus ilex leaves: effect of leaf side and age

Plant trichomes play important protective functions and may have a major influence on leaf surface wettability. With the aim of gaining insight into trichome structure, composition and function in relation to water-plant surface interactions, we analyzed the adaxial and abaxial leaf surface of Quercus ilex L. (holm oak) as model. By measuring the leaf water potential 24 h after the deposition of water drops on to abaxial and adaxial surfaces, evidence for water penetration through the upper leaf side was gained in young and mature leaves. The structure and chemical composition of the abaxial (always present) and adaxial (occurring only in young leaves) trichomes were analyzed by various microscopic and analytical procedures. The adaxial surfaces were wettable and had a high degree of water drop adhesion in contrast to the highly unwettable and water repellent abaxial holm oak leaf sides. The surface free energy, polarity and solubility parameter decreased with leaf age, with generally higher values determined for the abaxial sides. All holm oak leaf trichomes were covered with a cuticle. The abaxial trichomes were composed of 8% soluble waxes, 49% cutin, and 43% polysaccharides. For the adaxial side, it is concluded that trichomes and the scars after trichome shedding contribute to water uptake, while the abaxial leaf side is highly hydrophobic due to its high degree of pubescence and different trichome structure, composition and density. Results are interpreted in terms of water-plant surface interactions, plant surface physical-chemistry, and plant ecophysiology.

Análise botânica, química e biológica comparativa entre flores das espécies sambucus nigra L. e sambucus australis cham. & Schltdt. e avaliação preliminar da estabilidade

Flores das espécies Sambucus nigra, de origem européia, e Sambucus australis, nativa da América do Sul (Caprifoliaceae), denominadas sabugueiro e sabugueirodo- brasil, respectivamente, são utilizadas popularmente sob forma de infusão, como antiinflamatórias, laxativas e para condições febris resultantes de afecções do trato respiratório. Estudos prévios para S. nigra indicam compostos fenólicos como principais constituintes químicos, sendo estes relacionados às principais atividades biológicas avaliadas. Objetivando comparar esta espécie com Sambucus australis, foram realizadas análises botânicas macro e microscópicas das flores, identificando as principais diferenças entre as espécies, tais como o número de lóculos no ovário e presença de idioblastos cristalíferos em algumas estruturas, e observando os possíveis contaminantes (pedicelos). Também foram determinados os parâmetros farmacopéicos: cinzas totais e perda por dessecação. Após a análise química, foi escolhido o flavonóide rutina como marcador das espécies, para realizar análises quantitativas nas 31 amostras adquiridas e / ou coletadas, utilizando método de CLAE previamente validado. Soluções hidroetanólicas apresentaram maior capacidade de extração do produto alvo. Os limites mínimos de rutina observados para ambas as espécies foram de aproximadamente 0,65%. Também foram quantificados, por método espectrofotométrico, os flavonóides totais expressos em quercetina, sendo 0,93% e 1,46% os teores mínimos determinados para S.nigra e S. australis, respectivamente. O estudo da estabilidade acelerada (50°C ± 90% U.R.), avaliando a degradação dos constituintes químicos presentes permitiu sugerir a cinética de degradação de segunda ordem para da rutina nas duas espécies. Comparações de atividades biológicas das espécies foram realizadas pelos ensaios das atividades antiinflamatória (inibição do edema em pata de rato induzido por carragenina) e antioxidante (DPPH). Os resultados para o primeiro ensaio demonstraram ação equivalente em ambas as espécies para extratos hidroetanólicos a 80% (86% de inibição) e aquosos (81%), com atividade semelhante ao padrão indometacina (~83%); para a atividade antioxidante os extratos hidroetanólicos a 80% foram mais ativos (CE50 = 16 μg/ml) que os aquosos (CE50 = 27 μg/ml) em S. australis, e ambos extratos, superiores ao 28 extrato padronizado Gingko biloba (CE50 = 40 μg/ml) e aos extratos de S. nigra (CE50= 50 μg/ml – hidroetanólico e CE50= 32 μg/ml – aquoso).

Repertorio médico extrangero [sic] : periódico mensual de Medicina, Cirujía [sic], Veterinaria, Farmacia, Química y Botánica... /

Contiene: Tomo 1, que comprende el primer trimestre de 1832 - Tomo 2, que comprende el segundo trimestre de 1832 - Tomo 3, que comprende al tercer trimestre de 1832 - Tomo 4, que comprende el cuarto trimestre de 1832 - Tomo 5.

Diccionario elemental de farmacia, botánica y materia médica ó aplicaciones de los fundamentos de la química moderna a la farmacia en todos sus ramos : aumentado con una nomenclatura moderna muy abundante y una tabla de materias muy completa, arreglada a la tercera edicion añadida de la Farmacopea Española /

Índice.

Alternativas botánica, biológica y química para el manejo de piojo del tomate (Halticus sp) (Hemíptera: Miridae) y mosca blanca (Bemisia tabaci, Gen) (Hemiptera: Aleyroridae) en el cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L.), bajo condiciones de casa malla.

El piojo del tomate (Halticus sp.) y la mosca blanca (Bemisia tabaci) son los principales agentes de daño, causantes de problemas fitosanitarios severos para los productores de tomate (Solanum lycopersicum, L), bajo condiciones de casa malla. Esta plaga provoca importantes pérdidas económicas, disminuyendo así los rendimientos al afectar la calidad de los frutos lo cual incide en mayores costos de producción. En base a esta problemática en el CEVAT (Centro de Experimentación y Validación de Tecnologías), UNA, se realizó un estudio en el período comprendido entre los meses de Septiembre 2015 a Enero 2016, con el objetivo de evaluar insecticidas biológico, botánico y químico contra el piojo del tomate y mosca blanca. Los productos evaluados fueron: Engeo, Madero Negro y Metarhizium anisopliae. Las variables evaluadas fueron: número de Halticus sp por planta, incidencia del daño por Halticus sp por planta, numero de mosca blanca por planta, incidencia del daño de virosis por planta, severidad del daño de virosis por planta. De los tratamientos evaluados, el menor promedio de piojo del tomate por planta lo presentó el tratamiento Engeo y de igual manera en mosca blanca, seguido de madero negro. El menor porcentaje de incidencia y severidad lo presentó el tratamiento Engeo en comparación con los demás tratamientos evaluados. El análisis económico realizado determinó que los tratamientos que presentaron los mejores rendimientos fueron Engeo con 18,156.25 kg/ha, seguido por Madero Negro con 16,891 kg/ha y Metarhizium anisopliae que obtuvo 14,797 kg/ha. Engeo presentó el mayor beneficio neto con 16,642.92 US$/ha, seguido por Madero Negro con 15,240.86 US$/ha. En el análisis de la tasa de retorno marginal resultó que el tratamiento Madero Negro es el que obtuvo la mejor tasa de retorno marginal con 6,307.36 % es decir 63.07 US$ por cada dólar invertido.

Sobre Melanelia acetabulum (Neck.) Essl. en la Península Ibérica: caracterización química y distribución

Se estudia la distribución peninsular y la composición en derivados del b-orcinol de Melanelia acetabulum (Neck.) Essl. Las muestras mediterráneas analizadas presentan constantemente ácidos connorestícticos y norestíctico, careciendo de ácido salacínico y atranorina. Las muestras de la única localidad eurosiberiana estudiada presentan las mismas depsidonas, pero además contienen pequeñas cantidades de atranorina. Se discute, en base a estos resultados, la relación entre Melanelia acetabulum y M. koflerae (Clauzade & Poelt) Essl.

Efeitos da escarificação química e da concentração de nitrogênio sobre a germinação e o desenvolvimento in vitro de Vanilla planifolia Jack ex Andr. (Orchidaceae: Vanilloideae)

Vanilla planifolia é uma espécie com grande valor comercial, porém sua propagação é dificultada devido à baixa germinação de suas sementes. No presente estudo procurou-se avaliar a influência da escarificação destas sementes por meio da imersão em H2SO4 concentrado durante 60, 120 e 180 segundos, bem como de diferentes concentrações de nitrogênio sobre a germinação e o desenvolvimento das plântulas. Sessenta segundos de escarificação e 25% de nitrogênio no meio de cultura proporcionaram os melhores resultados sobre a germinação e desenvolvimento de V. planifolia, constituindo-se em um procedimento viável para a produção comercial dessa espécie.

Prospecção química e avaliação das atividades e alelopática de Myrcia bella Cambess

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Botânica) - IBB

Caracterização farmacognóstica, físico-química e microbiológica das folhas de anani (Symphonia globulifera Linn. f., Clusiaceae)

Symphonia globulifera Linn. f., popularmente comumente conhecida como anani, citada em relatos de utilização popular em diferentes países, como Camarões, e em várias regiões do Brasil, principalmente na Amazônia, no tratamento de inflamações na pele, tônico geral e laxante para mulheres grávidas, além de sua seiva/látex ser empregada contra reumatismo e tumores. Embora alguns trabalhos tenham descrito o perfil fitoquímico de S. globulifera, não existem estudos, até o presente, avaliando as propriedades botânicas, químicas (análise térmica) e farmacêutica (spray dryer) desta planta. Assim, foram utilizadas metodologias clássicas contidas em farmacopéias e métodos analíticos mais modernos. Os resultados obtidos para a caracterização botânica são: as células epidérmicas de ambas as faces da folha são heterodimensionais. O complexo estomático é do tipo anomocítico encontrado apenas na face abaxial. O pecíolo apresenta-se plano-convexo revestido por células quadrangulares e espessa cutinização. A caracterização do pó são: a análise granulométrica classifica-o como sendo grosso. Na perda por dessecação foi de 9%; no teor de cinzas totais foi de 4,3%; com a análise térmica foi possível verificar em TG entre 31 a 100°C a primeira perda de massa de 7,8%, em DTA a 64°C um evento endotérmico e em DSC a 84°C um evento endotérmico de 169 J/g; o perfil espectroscópico na região do IV sugere a presença de compostos fenólicos. Enquanto os resultados para a tintura e extrato liofilizado são: densidade aparente de 0,97%g/mL; pH de 6; percentual de resíduo seco de 9%; na prospecção química verificou-se a presença de saponinas, açúcares redutores e fenóis e taninos para o extrato e algumas frações; na análise térmica em TG foi encontrado uma perda de massa de 6,55% entre 28 a 100°C, em DSC somente um evento exotérmico a 169°C; o perfil espectroscópico na região do IV apresentou bandas de absorção forte características de alcoóis e fenóis. No processo de secagem, os excipientes que apresentaram os melhores resultados foram aerosil 40% e celulose microcristalina mais aerosil na proporção de 35:5. O extrato apresentou características antioxidantes. A matéria-prima vegetal também foi ii testada quanto a sua atividade antimicrobiana e antifúngica, fornecendo resultados positivos para algumas cepas testadas e apresentado atividade bactericida para frações acetato de etila e hexânica. O extrato e a fração hexânica apresentaram atividade fungistática,Todos esses resultados contribuem para futuros estudos com essa planta, aumentando assim seu valor agregado.

Estudo da diversidade genética e química e produção do epímero do ácido caurenóico em calos de croton antisyphiliticus mart

Pós-graduação em Agronomia (Horticultura) - FCA