Nuclear magnetic resonance characterization of metabolite disorder in orange trees caused by citrus sudden death disease

Citrus sudden death (CSD) is a new disease of sweet orange and mandarin trees grafted on Rangpur lime and Citrus volkameriana rootstocks. It was first seen in Brazil in 1999, and has since been detected in more than four million trees. The CSD causal agent is unknown and the current hypothesis involves a virus similar to Citrus tristeza virus or a new virus named Citrus sudden death-associated virus. CSD symptoms include generalized foliar discoloration, defoliation and root death, and, in most cases, it can cause tree death. One of the unique characteristics of CSD disease is the presence of a yellow stain in the rootstock bark near the bud union. This region also undergoes profound anatomical changes. In this study, we analyse the metabolic disorder caused by CSD in the bark of sweet orange grafted on Rangpur lime by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and imaging. The imaging results show the presence of a large amount of non-functional phloem in the rootstock bark of affected plants. The spectroscopic analysis shows a high content of triacylglyceride and sucrose, which may be related to phloem blockage close to the bud union. We also propose that, without knowing the causal CSD agent, the determination of oil content in rootstock bark by low-resolution NMR can be used as a complementary method for CSD diagnosis, screening about 300 samples per hour.

Immobilized enzyme technology for debittering citrus fruit juices

There has been increased interest in the use of immobilized enzymes in fruit juice industry for debittering of citrus fruit juices due to their high efficiency to remove bitter flavonoids. The structure of naringin, responsible for immediate bitterness, and of limonin, responsible for "delayed bitterness" has been discussed. This chapter also discusses various attempts that have been made to immobilize enzymes on an appropriate support so as to enable their use in debittering of citrus fruit juices. These include physicochemical and enzyme biotechnological approaches which makes the fruit juice more acceptable and cost effective to the consumer. Despite of high volume of production of citrus fruits and fruit juices, suitable processes to produce non-bitter citrus juice by immobilized enzymes technology has not yet commercialized globally.

Citrus peel influences the production of an extracellular naringinase by Staphylococcus xylosus MAK2 in a stirred tank reactor

Staphylococcus xylosus MAK2, Gram-positive coccus, a nonpathogenic member of the coagulase-negative Staphylococcus family was isolated from soil and used to produce naringinase in a stirred tank reactor. An initial medium at pH 5.5 and a cultivation temperature of 30°C was found to be optimal for enzyme production. The addition of Ca⁺² caused stimulation of enzyme activity. The effect of various physico-chemical parameters, such as pH, temperature, agitation, and inducer concentration was studied. The enzyme production was enhanced by the addition of citrus peel powder (CPP) in the optimized medium. A twofold increase in naringinase production was achieved using different technological combinations. The process optimization using technological combinations allowed rapid optimization of large number of variables, which significantly improved enzyme production in a 5-l reactor in 34 h. An increase in sugar concentration (15 gl^-1) in the fermentation medium further increased naringinase production (8.9 IUml^-1) in the bioreactor. Thus, availability of naringinase renders it attractive for potential biotechnological applications in citrus processing industry.

Molecular characterization and enzymatic hydrolysis of flavanoid extracted from citrus waste

The citrus fruit processing industry generates substantial quantities of waste rich in phenolic substances, which is a valuable natural source of polyphenols (flavonoids) such as naringin and its disposal is becoming a major problem. In the US alone, the juice processing of oranges and grapefruit generates over 5 Mt of citrus waste every year. In the case of India, about 2.15 Mt of citrus peel out of 6.28 Mt of citrus fruits are produced yearly from citrus juice processing. In case of Australia, about 15-40% of citrus peel waste is generated by processing of citrus fruit (0.85 Mt). Thus Isolation of functional compounds (mostly flavanoids) and their further processing can be of interest to the food and pharmaceutical industry. This peel is rich in naringin and may be used for rhamnose production by utilizing α-L-rhamnosidase (EC 3.2.1.40), an enzyme that catalyzes the cleavage of terminal rhamnosyl groups from naringin to yield prunin and rhamnose. We recently purified recombinant α-L-rhamnosidase from E. coli cells using immobilized metal-chelate affinity chromatography (IMAC) and used it for naringin hydrolysis. The purified enzyme established hydrolysis of naringin extracted from citrus peel and thus endorses its industrial applicability for producing rhamnose. Infrared (IR) spectroscopy confirmed molecular characteristics of naringin extracted from citrus peel waste.

Hydrolysis of citrus peel waste with recombinant rhamnosidase for bioenergy generation

Large amounts of Citrus peel (rich in poly-phenolic compounds) are generated as a by-product of the juice processing industry. Development of alternative, higher valued products utilizing peel waste from grapefruit, oranges, Valencia and other citrus fruit would benefit citrus juice processors by providing them with means to profitably process their peel waste and to avoid environmentally hazardous dumping. Citrus peel waste [CPW, comprised of peel, membranes and juice vesicles] contains a high level of polyphenols and has been used for the production of animal feed, single-cell protein, fibre, enzyme(s), immobilization support & bio-sorbent for heavy metal removal. Naringin (a major tri-hydroxy flavonoid glycoside) is available in large amounts in citrus peel, processed juice and can be extracted from citrus peel waste1. The extracted naringin is further hydrolysed by rhamnosidase to produce D-rhamnose for the production of ethanol and other fermentation products. We have produced a recombinant enzyme2 that has the ability to catalyse the cleavage of terminal rhamnoside groups from naringin to prunin and rhamnose. We have recovered important sugar “D-rhamnose” from the processed waste which would be utilized for ethanol production3. This presentation will summarize current efforts to develop an enzymatic treatment which would facilitate the economical processing of citrus waste for bioenergy generation.

Separação caulinita-dióxido de titânio por floculação seletiva : mecanismo, seletividade e aplicação no cualim do Rio Jari (AP)

No presente trabalho, é investigado um método alternativo para remover as impurezas coloridas contidas no caulim ultrafino do Rio Jari (AP), mediante a adsorção seletiva com polímeros aquosolúveis. Apesar desse método (floculação seletiva) ser considerado inovador no tratamento de minérios ultrafinos, problemas como a alta sensibilidade do meio e o baixo rendimento, freqüentemente comprometem a sua aplicação em sistemas naturais. Nesse contexto, o presente trabalho enfatiza questões envolvendo a seletividade do processo, bem como os mecanismos e os fenômenos envolvidos na adsorção seletiva de uma das fases minerais, A caracterização do minério define o tipo de contaminante (anatásio) e as suas relações de contato com a caulinita (ausência de adesão física). Tal informação é útil na avaliação do rendimento ativo do processo. A eficiência na remoção do anatásio, frente ao ambiente específico do meio e em combinação com a intensidade de carga aniônica do polímero floculante, define a condição mais favorável em termos de adsorção e seletividade. Tal condição prevê a utilização de poliacrilamidas fracamente aniônicas em meio alcalino (pH = 10). o aumento da concentração de hexametafosfato-Na (dispersante de atividade eletrostática) provoca uma redução nos níveis de adsorção da caulinita, pelo aumento da sua carga superficial. A seletividade do processo atinge o seu nível máximo com a adição de poliacrilato-Na (dispersante que combina a atividade eletrostática com o efeito estérico). Nessas condições, remoções consideráveis de anatásio são obtidas, fazendo com que o teor de Ti02 contido no caulim caia de 1,3% para 0,2% e com que a recuperação permaneça em níveis satisfatórios (57%). o nível de adição química do meio também condiciona o grau de consistência dos flocos gerados, aumentando a cinética de sedimentação. Nos ambientes considerados altamente seletivos, a sedimentação dos flocos chega a atingir uma velocidade de 18 mm/minuto em polpa com 30% de sólidos.

Ocorrência de pinta preta causada por Guignardia citricarpa Kiely em pomares de citros sob manejo orgânico, no município de Montenegro, RS

O cultivo de citros no Brasil tem sido assolado por diversos problemas, como pragas e doenças; entre as últimas, uma das mais importantes e que tem chegado a limitar a cultura, está a pinta preta, causada por Guignardia citricarpa Kiely; que provoca diminuição do tamanho dos frutos, manchas na casca e queda precoce. É de vital importância conhecer a epidemiologia desta doença nas condições locais, para tentativa de controle mais eficiente, principalmente em pomares sob manejo orgânico, nos quais não são utilizados insumos químicos industriais. Com este trabalho, objetivou-se identificar e comparar a incidência e a severidade da doença dentro e entre pomares da bergamoteira ‘Montenegrina’ (Citrus deliciosa Tenore) e tangor ‘Murcott’ (C. reticulata Blanco x C. sinensis Osbeck), a relação entre a severidade e a queda precoce dos frutos; a variação na produção de esporos e a relação de todos estes, com fatores climáticos. Os dados foram coletados entre agosto de 2001 e setembro de 2002, no município de Montenegro, RS, através da contagem direta de todos os frutos das plantas amostradas e, em laboratório, contou-se o número de lesões e seus diâmetros por fruto. Os índices de incidência e severidade da doença foram confrontados com fatores meteorológicos, avaliando-se as implicações no aumento da doença e na queda de frutos. O início dos sintomas deu-se em fevereiro para Murcott e, em março para Montenegrina, agravando-se progressivamente, atingindo valores máximos próximo à colheita. A análise estatística dos dados obtidos mostrou que o número de lesões difere dentro e entre cultivares, mas seus tamanhos parecem ser independentes. A severidade foi relacionada à queda de frutos em Montenegrina, mas não ocorrendo o mesmo em Murcott. Os resultados não evidenciaram influências da umidade relativa do ar, mas temperaturas médias e precipitação pareceram ter relação com o aumento da incidência e da severidade para ambas as cultivares.

Identificação e avaliação do potencial biotecnológico de leveduras e fungos semelhantes a leveduras isolados de filoplano do Hibiscus rosa-sinensis

O filoplano do Hibiscus rosa-sinensis abriga uma enorme biodiversidade de leveduras e fungos semelhantes a leveduras cujo potencial biotecnológico ainda é desconhecido. Foram isoladas 84 cepas de leveduras de filoplano desta planta, sendo identificadas pela metodologia clássica. Do total de isolados 37% são de afinidade ascomicética, 36% de afinidade basidiomicética e 27% de fungos semelhantes a leveduras.

Poda, raleio de frutos e uso de fitorreguladores em tangerineiras (Citrus deliciosa Tenore) cv. Montenegrina

Com o propósito de estudar a poda, o raleio de frutos e o uso de fitorreguladores para quebrar a alternância de produção e melhorar a qualidade físico-química dos frutos de tangerineiras ‘Montenegrina’ (Citrus deliciosa Tenore), enxertadas sobre laranjeira ‘Caipira’, em um pomar comercial de 6 anos, situado no município de Butiá-RS, realizouse dois experimentos. No primeiro, foram testados os seguintes tratamentos: A) Testemunha com planta de carga excessiva; B) Testemunha com plantas sem carga; C) Raleio manual de 66% dos frutos de plantas com carga excessiva; D) Pulverização de plantas excessivamente carregadas com 200 mg.L-1 de etefon; E) Poda de plantas excessivamente carregadas; F) Idem “E” + raleio manual de 33 % dos frutos; G) Idem “E” + pulverização com 50 mg.L-1 de 2,4-DP; H) Poda de plantas em alternância de produção (sem carga); I) Idem “H” + pulverização com 15 mg.L-1 de AG3. No outro experimento, testou-se o efeito de pulverizações de etefon nas concentrações de 200, 300, 400 mg.L-1 e Testemunha. Avaliou-se o número de frutos retidos e seu crescimento; número, massa e massa média dos frutos produzidos; qualidade química dos frutos; classificação dos frutos em primeira, segunda e terceira categoria; diâmetro e cor dos frutos e teor de substâncias de reservas das raízes. Verificou-se que a poda melhora a qualidade dos frutos, diminui o consumo de substâncias de reservas pela planta e reduz a produção de frutos de má qualidade e a alternância de produção. O raleio de 66% dos frutos de plantas excessivamente carregadas diminui a produção de frutos de má qualidade, mas é insuficiente para quebrar a alternância de produção, que só é conseguida associando-se a poda com o raleio manual de 33% dos frutos. O etefon só exerce efeito de raleio de frutos em pulverizações com concentrações superiores a 200 mg.L-1, porém eventuais benefícios são neutralizados pela ação fitotóxica revelada pelo amarelecimento e abscisão foliar. Na concentração de 10 mg.L-1, o AG3 não inibe diferenciação de gemas florais e a concentração de 50 mg.L-1 2,4-DP não aumenta o tamanho dos frutos.

Prestação de serviços à comunidade : alternativa penal e seletividade (Rio Grande do Sul, 2001)

Resumo não disponível.