In vitro selection of bacteria with potential for use as probiotics in marine shrimp culture

The objective of this work was to isolate strains of lactic acid bacteria with probiotic potential from the digestive tract of marine shrimp (Litopenaeus vannamei), and to carry out in vitro selection based on multiple characters. The ideotype (ideal proposed strain) was defined by the highest averages for the traits maximum growth velocity, final count of viable cells, and inhibition halo against nine freshwater and marine pathogens, and by the lowest averages for the traits duplication time and resistance of strains to NaCl (1.5 and 3%), pH (6, 8, and 9), and biliary salts (5%). Mahalanobis distance (D²) was estimated among the evaluated strains, and the best ones were those with the shortest distances to the ideotype. Ten bacterial strains were isolated and biochemically identified as Lactobacillus plantarum (3), L. brevis (3), Weissella confusa (2), Lactococcus lactis (1), and L. delbrueckii (1). Lactobacillus plantarum strains showed a wide spectrum of action and the largest inhibition halos against pathogens, both Gram-positive and negative, high growth rate, and tolerance to all evaluated parameters. In relation to ideotype, L. plantarum showed the lowest Mahalanobis (D²) distance, followed by the strains of W. confusa, L. brevis, L. lactis, and L. delbrueckii. Among the analyzed bacterial strains, those of Lactobacillus plantarum have the greatest potential for use as a probiotic for marine shrimp.

Crescimento e conteúdo de prolina em plântulas de guandu submetidas a estresse osmótico e à putrescina exógena

O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da aplicação da poliamina putrescina no acúmulo de prolina e no crescimento inicial de plântulas de guandu cultivadas sob estresse hídrico ou salino, e avaliar se esta poliamina pode ser usada como atenuadora desses estresses. Sementes de duas cultivares de guandu, BRS Mandarim e Caqui, foram germinadas em caixas gerbox forradas com papel de filtro umedecido com 0,0, -0,2, -0,3, -0,4, -0,5 MPa de PEG 6000 ou 0, 20, 40, 60, 80 e 120 mmol L-1 de NaCl, na ausência (0 mmol L-1) ou na presença (0,5 mmol L-1) de putrescina. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x5x2 e 2x6x2 (duas cultivares, cinco níveis de deficiência hídrica ou seis níveis de estresse salino, e presença ou ausência de putrescina), com quatro repetições. O crescimento das plântulas é acentuadamente reduzido pelas condições de restrição hídrica e salinidade. A putrescina exógena incrementa, sob ambos os estresses, os teores de prolina nas plântulas de guandu, especialmente na cultivar BRS Mandarin, e atenua os efeitos da deficiência hídrica moderada nas cultivares estudadas. Os estresses de restrição hídrica e de salinidade causam acúmulo de prolina na parte aérea e nas raízes de ambas as cultivares. A prolina pode ser considerada um bom indicador bioquímico e fisiológico desses estresses em plântulas de guandu.

Identification of genes potentially involved in solute stress response in Sphingomonas wittichii RW1 by transposon mutant recovery.

The term water stress refers to the effects of low water availability on microbial growth and physiology. Water availability has been proposed as a major constraint for the use of microorganisms in contaminated sites with the purpose of bioremediation. Sphingomonas wittichii RW1 is a bacterium capable of degrading the xenobiotic compounds dibenzofuran and dibenzo-p-dioxin, and has potential to be used for targeted bioremediation. The aim of the current work was to identify genes implicated in water stress in RW1 by means of transposon mutagenesis and mutant growth experiments. Conditions of low water potential were mimicked by adding NaCl to the growth media. Three different mutant selection or separation method were tested which, however recovered different mutants. Recovered transposon mutants with poorer growth under salt-induced water stress carried insertions in genes involved in proline and glutamate biosynthesis, and further in a gene putatively involved in aromatic compound catabolism. Transposon mutants growing poorer on medium with lowered water potential also included ones that had insertions in genes involved in more general functions such as transcriptional regulation, elongation factor, cell division protein, RNA polymerase β or an aconitase.

Heran nanosuodatus: raaka-ainekoostumuksen ja prosessiolosuhteiden vaikutus kalvon likaantumiseen

Työssä tutkittiin kalvon likaantumiseen vaikuttavia tekijöitä juoksuteheran nanosuodatuksessa. Tutkimuksessa käytettiin Desal-5 DK kalvoa. Heran nanosuodatukset suoritettiin yhden spiraalimoduulin käsittävää pilot -mittakaavaista suodatuslaitteistoa käyttäen. Työssä selvitettiin suodatettavan heran iän, pastörointilämpötilan, pH:n, suodatuslämpötilan sekäheran sisältämän juustopölyn, lisätyn kalsiumkloridin määrän ja rasvan laadun vaikutusta permeaattivuohon. Jokaista tekijää testattiin kahta eri muuttujaa käyttäen. Työssä tutkittiin myös kahden samanlaisen kalvon välisiä läpäisevyyseroja. Heran pastörointilämpötila, pH ja suodatuslämpötila osoittautuivat kalvon likaantumisen kannalta tärkeimmiksi tekijöiksi heran nanosuodatuksessa. Permeaattivuo oli korkeampi suodatettaessa 74 ºC lämpötilassa pastöroitua heraa, kuin 78 ºC lämpötilassa pastöroitua. Hera suodattui paremmin silloin, kunsen pH oli säädetty 5,8:aan, kuin heran pH:n ollessa säädettynä 5,2:een. Suodatettaessa 18 ºC suodatuslämpötilaan temperoitua heraa havaittiin korkeampi permeaattivuo kuin 12 ºC lämpötilaan termostoitua heraa suodatettaessa. Heran sisältämä pölyn määrä, rasvan laatu ja heran ikä havaittiin tilastollisesti merkityksettömiksi tekijöiksi sekä heran suodattuvuuden, että kalvon puhdistuvuuden kannalta. Kalsiumkloridin lisääminen heraan ennen suodatusta vaikuttivain kalvon suodatuksen jälkeiseen peseytyvyyteen. Kalvo puhdistui paremmin, kun kalsiumkloridia ei oltu lisätty heraan ennen suodatusta. Desal-5 DK kalvojen läpäisevyyseroja tutkittiin suodattamalla glukoosia ja natriumkloridia sisältävää malliaineliuosta kummankin vertailtavan kalvon läpi. Kokeissa havaittiin, että toista nanosuodatuskalvoa käytettäessä mitatut vesivuot olivat jopa 100 % korkeampia kuin vertailukalvoa käytettäessä mitatut. Myös glukoosin kalvolle pidättymisessä havaittiin eroja kalvojen välillä. Syyksi suuriin läpäisevyyseroihin arveltiin riittämätöntä kalvojen esikäsittelyä ennen malliainekokeen suorittamista, joten ei pystytty arvioimaan, oliko kalvojen läpäisevyyksissävalmistusprosessista johtuvia eroja.

In vivo nuclear translocation of mineralocorticoid and glucocorticoid receptors in rat kidney: differential effect of corticosteroids along the distal tubule.

Aldosterone and corticosterone bind to mineralocorticoid (MR) and glucocorticoid receptors (GR), which, upon ligand binding, are thought to translocate to the cell nucleus to act as transcription factors. Mineralocorticoid selectivity is achieved by the 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 (11β-HSD2) that inactivates 11β-hydroxy glucocorticoids. High expression levels of 11β-HSD2 characterize the aldosterone-sensitive distal nephron (ASDN), which comprises the segment-specific cells of late distal convoluted tubule (DCT2), connecting tubule (CNT), and collecting duct (CD). We used MR- and GR-specific antibodies to study localization and regulation of MR and GR in kidneys of rats with altered plasma aldosterone and corticosterone levels. In control rats, MR and GR were found in cell nuclei of thick ascending limb (TAL), DCT, CNT, CD cells, and intercalated cells (IC). GR was also abundant in cell nuclei and the subapical compartment of proximal tubule (PT) cells. Dietary NaCl loading, which lowers plasma aldosterone, caused a selective removal of GR from cell nuclei of 11β-HSD2-positive ASDN. The nuclear localization of MR was unaffected. Adrenalectomy (ADX) resulted in removal of MR and GR from the cell nuclei of all epithelial cells. Aldosterone replacement rapidly relocated the receptors in the cell nuclei. In ASDN cells, low-dose corticosterone replacement caused nuclear localization of MR, but not of GR. The GR was redistributed to the nucleus only in PT, TAL, early DCT, and IC that express no or very little 11β-HSD2. In ASDN cells, nuclear GR localization was only achieved when corticosterone was replaced at high doses. Thus ligand-induced nuclear translocation of MR and GR are part of MR and GR regulation in the kidney and show remarkable segment- and cell type-specific characteristics. Differential regulation of MR and GR may alter the level of heterodimerization of the receptors and hence may contribute to the complexity of corticosteroid effects on ASDN function.

Calculation of Activity Coefficients of Uni-Univalent Electrolytes by Equations Containing No Adjustable Parameters in Aqueous Solutions at 298.15 K

Normally either the Güntelberg or Davies equation is used to predict activity coefficients of electrolytes in dilute solutions when no better equation is available. The validity of these equations and, additionally, of the parameter-free equations used in the Bates-Guggenheim convention and in the Pitzerformalism for activity coefficients were tested with experimentally determined activity coefficients of HCl, HBr, HI, LiCl, NaCl, KCl, RbCl, CsCl, NH4Cl, LiBr,NaBr and KBr in aqueous solutions at 298.15 K. The experimental activity coefficients of these electrolytes can be usually reproduced within experimental errorby means of a two-parameter equation of the Hückel type. The best Hückel equations were also determined for all electrolytes considered. The data used in the calculations of this study cover almost all reliable galvanic cell results available in the literature for the electrolytes considered. The results of the calculations reveal that the parameter-free activity coefficient equations can only beused for very dilute electrolyte solutions in thermodynamic studies.

Freezing Point Depressions of Dilute Solutions of Alkali Metal Chlorides and Bromides

Freezing point depressions (¿Tf) of dilute solutions of several alkali metal chlorides and bromides were calculated by means of the best activity coefficient equations. In the calculations, Hückel, Hamer and Pitzer equationswere used for activity coefficients. The experimental ¿Tf values available in the literature for dilute LiCl, NaCl and KBr solutions can be predicted within experimental error by the Hückel equations used. The experimental ¿Tf values for dilute LiCl and KBr solutions can also be accurately calculated by corresponding Pitzer equations and those for dilute NaCl solutions by the Hamer equation for this salt. Neither Hamer nor Pitzer equations predict accurately the freezing points reported in the literature for LiBr and NaBr solutions. The ¿Tf values available for dilute solutions of RbCl, CsCl or CsBr are not known at the moment accurately because the existing data for these solutions are not precise. The freezing point depressions are tabulated in the present study for LiCl, NaCl and KBr solutions at several rounded molalities. The ¿Tf values in this table can be highly recommended. The activity coefficient equations used in the calculation of these values have been tested with almost allhigh-precision electrochemical data measured at 298.15 K.

Produção e partição de matéria seca e abertura estomática do limoeiro 'Cravo' submetido a estresse salino

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da salinidade sobre alguns parâmetros fisiológicos do limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck), principal porta-enxerto da citricultura baiana. Esses estudos são importantes, porque podem viabilizar a utilização de água de baixa qualidade para irrigação, com vistas a melhoria da produtividade dessa cultura. Sementes de limão 'Cravo' foram selecionadas quanto ao tamanho e colocadas para germinar em areia lavada. Três dias após a germinação as plantas foram transferidas para vasos plásticos contendo solução nutritiva. Após um período de adaptação de dez dias, os tratamentos salinos foram induzidos pela adição de quantidades de NaCl à solução de crescimento para a obtenção das concentrações finais de 0, 20, 40 e 80 mM de NaCl. O experimento foi montado em um delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos (concentrações de NaCl) e cinco repetições. Quarenta e dois dias após o início da imposição do estresse salino o experimento foi encerrado. Observou-se que a salinidade reduziu as produções das matérias secas totais, do caule e das raízes. Nos níveis intermediários de NaCl (20 e 40 mM) nem a área foliar e nem a matéria seca das folhas foram afetadas; esses caracteres foram afetados apenas no nível de 80 mM. O aumento dos níveis de salinidade determinou reduções na relação raiz:parte aérea das plantas, na condutância estomática, na transpiração e na temperatura foliar.

Efeito do NaCI sobre o crecimento ea multiplicação in vitro de bananeira

A salinidade dos solos é um importante fator de estresse, ocorrendo em regiões semi-áridas e áridas do Nordeste brasileiro, onde a bananeira é cultivada. O efeito de diferentes concentrações de cloreto de sódio (NaCl) foi estudado sobre a multiplicação e o crescimento in vitro de brotos de bananeira da variedade "Grand Naine", visando a uma posterior seleção in vitro. Brotos de bananeira foram inoculados em meio de cultura MS (Murashige & SKoog) na ausência de T0=0 (controle) e na presença de três tratamentos contendo NaCl: T1= 50mM; T2=75mM e T3=100mM e subcultivados cinco vezes nos seus respectivos tratamentos. Os subcultivos foram realizados a cada 30 dias e observado o número de brotos multiplicados por broto inoculado em cada tratamento, a altura e o número de folhas dos brotos inoculados e a produção de matéria fresca aos 0; 30; 60; 90; 120 e 150 dias após a exposição ao sal. Os resultados mostraram que a adição de NaCl ao meio de cultura afetou a multiplicação in vitro, e que o aumento da concentração do sal é proporcional à diminuição do número de brotos produzidos. A multiplicação in vitro de brotos de bananeira foi reduzida em cerca de 80% na dose de 50mM e em cerca de 90% nas doses de 75 e 100mM. Nos tratamentos submetidos a 75 e 100 mM de NaCl, houve redução do número de folhas e também no crescimento dos brotos iniciais e na produção de matéria fresca. A melhor dose de NaCl entre as testadas e sob as condições experimentais utilizadas, para a realização de uma posterior seleção, foi 50mM por ter apresentado efeitos intermediários nos caracteres avaliados.

Growth of lulo (Solanum quitoense Lam.) plants affected by salinity and substrate

The effects of 0, 30 and 60 mM NaCl and substrates (red peat, sand or 3:1:1 [w/w] mixture of peat, sand, or soil) on vegetative growth of lulo, an Andean fruit species, during 12 weeks were studied. The experiment was carried out by using 2000 cm³ of polypropylene plastic pots under greenhouse conditions. Plant height, number of leaves and nodes, leaf area, total plant dry matter (DM), and shoot/root ratio were evaluated. With the increase of salt concentration, the plant height, the number of leaves and nodes, the leaf areas and plant dry mass DM decreased, whereas shoot/root ratio increased. Sand grown lulo plants were most affected by salinity and presented total mortality at 60 mM NaCl. On the other hand, plants held either in peat or in substrate mixture developed larger height, greater leaf and node numbers, higher leaf area and dry matter content. Shoot/root ratio in control (soil) and sand-grown plants (30 mM NaCl) was lower.

Avaliação de diploides de bananeira (Musa spp.) quanto à tolerância a salinidade

A salinidade é um fator comum de estresse abiótico que afeta a produção agrícola onde ela existe. Uma das estratégias para promover a reincorporação de áreas salinizadas e o aumento da produtividade consiste no desenvolvimento e na seleção de genótipos tolerantes, o que permitirá a identificação de parentais a serem utilizados em cruzamentos. Esta pesquisa teve como objetivo identificar genótipos diploides de bananeira tolerantes à salinidade a serem utilizados em futuros trabalhos de melhoramento genético, visando à obtenção de cultivares adaptados a solos salinos. Foram avaliados nove genótipos diploides (AA) de bananeira. Para a avaliação dos parâmetros de crescimento, foram feitas medições de área foliar, altura e contagem do número de folhas. As plantas foram tratadas durante 21 dias com 0 e 100 mM de NaCl, num delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições. Aos 21 dias, foi feita a determinação do peso da matéria fresca, utilizando-se balança analítica. A obtenção do peso da matéria seca das partes limbo foliar, pseudocaule e raízes+rizoma de cada planta foi feita após secagem em estufa a 60ºC até peso constante. o genótipo Tjau Lagada, que sofreu menor redução da área foliar, possivelmente apresentará uma produção relativamente superior aos genótipos avaliados neste estudo. o genótipo 0116-01, por ter apresentado maior tolerância à salinidade, poderá ser utilizado em futuros cruzamentos, disponibilizando genes a serem incorporados em cultivares produtivas utilizadas em programas de melhoramento que visem à obtenção de cultivares adaptadas às regiões de solos salinos no Nordeste brasileiro.

Indicadores de estresse salino em abacaxizeiro cultivado na ausência e presença de fitorreguladores

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de diferentes concentrações de NaCl nas fases de multiplicação e enraizamento in vitro do abacaxizeiro cultivar MD Gold. Brotos de abacaxizeiro foram inoculados em meio MS, na ausência e presença dos fitorreguladores ácido naftalenoacético (ANA) e 6-benzilaminopurina (BAP) e também de diferentes concentrações de NaCl (Controle - 0; 50; 100 e 150 mM). Mensalmente, os brotos foram subcultivados e foram analisados altura média, número de folhas vivas e mortas, taxas de brotação e enraizamento. Durante a multiplicação e na ausência de ANA e BAP, o NaCl provocou significativa redução no crescimento e desenvolvimento de brotos de abacaxizeiro, expresso pela altura e pelo número de folhas, nas doses mais elevadas, contrariamente, na presença dos fitorreguladores. Durante os 60 dias iniciais, ocorreu aumento na produção de folhas. Contudo, aos 90 dias, observou-se decréscimo na média de folhas vivas nos brotos tratados com sal. O cultivo in vitro de abacaxizeiro em presença de sal é mais eficiente na presença de ANA e BAP, garantindo a manutenção do crescimento, aumentando o número de folhas, produzindo novas gemas e acelerando o processo de enraizamento.

Efeito do estresse salino na absorção de nutrientes em mangueira

Avaliou-se o efeito do estresse salino sobre a massa seca, a absorção e o transporte de nutrientes nas mangueiras 'Haden', 'Palmer', 'Tommy Atkins' e 'Ubá' enxertadas sobre 'Imbu'. Foi utilizada solução nutritiva de Hoagland modificada em sistema hidropônico estático aerado, contendo: 0; 15; 30 e 45 mmol L-1 NaCl. A massa seca de raízes, caule do porta-enxerto e caule da cultivar copa, bem como das folhas, foi reduzida em concentrações a partir de 15 mmol L-1 NaCl. Ocorreu redução de N, P, K+, Ca+2 e Mg+2 nas folhas de 'Haden', 'Palmer' e 'Ubá', respectivamente. 'Tommy Atkins' não apresentou variação no teor de N, P, K+ e Ca+2 foliar. No sistema radicular, os teores de N, P, K+, Ca+2 e Mg+2 foram reduzidos com o aumento de NaCl em todas as cultivares. A concentração externa do íon Na+ reduziu os sítios de absorção de K+ e Mg+2, e o íon Cl- atuou nos sítios de absorção de N e P, inibindo sua absorção devido a mecanismos competitivos.

Salt stress change chlorophyll fluorescence in mango

This study evaluated the tolerance of mango cultivars 'Haden', 'Palmer', 'Tommy Atkins' and 'Uba' grafted on rootstock 'Imbú' to salt stress using chlorophyll fluorescence. Plants were grown in modified Hoagland solution containing 0, 15, 30, and 45 mmol L-1 NaCl. At 97 days the parameters of the chlorophyll fluorescence (F0, Fm, Fv, F0/Fm, Fv/Fm, Fv'/Fm', ΦPSII = [(Fm'-Fs)/(Fm')], D = (1- Fv'/Fm') and ETR = (ΦPSII×PPF×0,84×0,5) were determined. At 100 days, the leaf emission and leaf area, toxicity and leaf abscission indexes were determined. In all cultivars evaluated, in different degree, there were decreases in photochemical efficiency of photosystem II, enhanced concentrations from 15 mmol L-1 NaCl. The decreases in the potential quantum yield of photosystem II (Fv/Fm) were 27.9, 18.7, 20.5, and 27.4%, for cultivars 'Haden', 'Palmer', 'Tommy Atkins', and 'Uba', respectively, when grown in 45 mmol L-1 NaCl. It was found decreases in leaf emission and mean leaf area in all cultivars from 15 mmol L-1 NaCl. There were increases in leaf toxicity of 33.0, 67.5, 41.6 and 80.8% and in leaf abscission of 71.8, 29.2, 32.5, and 67.9% for the cultivars 'Haden', 'Palmer', 'Tommy Atkins', and 'Uba' respectively, when grown in 45 mmol L-1 NaCl. Leaf toxicity and leaf abscission were not observed in 15 mmol L-1 NaCl. The decrease in Fv/Fm ratio were accompanied by decreasing in leaf emission and increased leaf toxicity index, showing, therefore, the potential of chlorophyll fluorescence in the early detection of salt stress in mango tree.

Molecular dynamics simulation of the spherical electrical double layer of a soft nanoparticle. Effect of the surface and counterion valence

Molecular dynamics simulations were performed to study the ion and water distribution around a spherical charged nanoparticle. A soft nanoparticle model was designed using a set of hydrophobic interaction sites distributed in six concentric spherical layers. In order to simulate the effect of charged functionalyzed groups on the nanoparticle surface, a set of charged sites were distributed in the outer layer. Four charged nanoparticle models, from a surface charge value of −0.035 Cm−2 to − 0.28 Cm−2, were studied in NaCl and CaCl2 salt solutions at 1 M and 0.1 M concentrations to evaluate the effect of the surface charge, counterion valence, and concentration of added salt. We obtain that Na + and Ca2 + ions enter inside the soft nanoparticle. Monovalent ions are more accumulated inside the nanoparticle surface, whereas divalent ions are more accumulated just in the plane of the nanoparticle surface sites. The increasing of the the salt concentration has little effect on the internalization of counterions, but significantly reduces the number of water molecules that enter inside the nanoparticle. The manner of distributing the surface charge in the nanoparticle (uniformly over all surface sites or discretely over a limited set of randomly selected sites) considerably affects the distribution of counterions in the proximities of the nanoparticle surface.