Relevância de compostos de baixa massa molar produzidos por fungos e envolvidos na biodegradação da madeira

Over the last decade, evidences have been shown that the wood biodegradation by fungi is not only a result of the action of their enzymatic machinery but also of various low molecular weight non-enzymatic compounds, especially in fungi that promote brown and white decay, which in nature are the major wood decaying microorganisms. The present review focuses on the recent theories involving these low molecular weight compounds that act direct or synergistically with lignocellulolytic enzymes to attack the wood main macromolecular constituents, their relevance as potential degradative systems, in the overall wood biodegradation, and also outlines their potential biotechnological applications.

Uma visão sobre a estrutura, composição e biodegradação da madeira

Wood is the main raw material used in the pulp and paper industry. It is a material that presents heterogeneous structure and complex composition, which results in a relatively resistant material to the biodegradation process. In the present review, we attempted to summarize the structural characteristics of wood and describe the chemical nature of its major components to, afterwards, comment about its biodegradation. The role of the enzyme manganese peroxidase in the lignin degradation by a selective white-rot fungus, Ceriporiopsis subvermispora, was highlighted.

Estudo fitoquímico da madeira de Guarea macrophylla (Meliaceae)

In the present work, the crude ethanol extract from wood of G. macrophylla was submitted to liquid/liquid partition between hexane, CH2Cl2, EtOAc and n-BuOH. Each phase was individually chromatographed over silica gel, Sephadex LH-20 or Amberlite XAD-2 to give eight terpene derivatives, such as five sesquiterpenoids (caryophyllene oxide, guai-6-en-10β-ol, spathulenol, aromadendrane-4β,10α-diol and aloaromadendrane-4α,10β-diol) as well as three triterpenoids (cicloart-24-ene-3β,23(R*)-diol, cicloart-24-ene-3β,23(S*)-diol, and cicloart-23E-ene-3β,25-diol). Additionally, were isolated three fatty acids (linolenic, linoleic and stearic), two steroids (sitosterol and stigmasterol) and sacarose. The structures of all these compounds were characterized by spectrometric analysis, mainly mass spectrometry and NMR and comparison of these data described in the literature.

Análise comparativa entre vários métodos de quantificação de hemiceluloses da madeira de eucalipto

Pulp hemicelluloses can be extracted with NaOH and quantified by colorimetric and gravimetric techniques. However the most usual methods to measure eucalyptus pulp hemicelluloses have been through the pentosan method or through xylan analyses by GC or HPLC techniques. In this study a comparison was made between the more traditional methods and indirect method of NaOH 5% extraction followed by colorimetric analyses. It was observed that the content of NaOH 5% extract correlates very well with pulp xylan content and reasonably well with the pentosan content. It is concluded that the 5% NaOH solubility method can be used in replacement of the other two, since it is faster, simpler and less costly to carry out than the others.

Determinação de constituintes químicos em madeira de eucalipto por Pi-CG/EM e calibração multivariada: comparação entre redes neurais artificiais e máquinas de vetor suporte

Multivariate models were developed using Artificial Neural Network (ANN) and Least Square - Support Vector Machines (LS-SVM) for estimating lignin siringyl/guaiacyl ratio and the contents of cellulose, hemicelluloses and lignin in eucalyptus wood by pyrolysis associated to gaseous chromatography and mass spectrometry (Py-GC/MS). The results obtained by two calibration methods were in agreement with those of reference methods. However a comparison indicated that the LS-SVM model presented better predictive capacity for the cellulose and lignin contents, while the ANN model presented was more adequate for estimating the hemicelluloses content and lignin siringyl/guaiacyl ratio.

Determinação de enxofre em amostras vegetais por oxidação via seca em meio alcalino com detecção espectrofométrica

The sulphur take an essential role in plants and it is one of the main nutrients in several metabolic processes. The dry ash oxidation, using alkaline oxidizers agent, is the simplest and most economical form for the oxidation of Organic S to sulfate in plants. The objective of this work is to propose a method for sulfur determination in plants samples using dry ash oxidation and agent oxidizers alkaline. The quantification of S-SO4(2-) in samples was accomplished by turbidimetric method. The results demonstrated that the proposed method for oxidation alkaline was appropriate.

Uso de aditivos na biodegradação de madeira pelo fungo Ceriporiopsis subvermispora: efeito na peroxidação de lipídios dependente de manganês-peroxidase

Ceriporiopsis subvermispora is a selective fungus in the wood delignification and the most promising in biopulping. Through the lipid peroxidation initiated by manganese peroxidase (MnP), free radicals can be generated, which can act in the degradation of lignin nonphenolic structures. This work evaluated the prooxidant activity (based in lipid peroxidation) of enzymatic extracts from wood biodegradation by this fungus in cultures containing exogenous calcium, oxalic acid or soybean oil. It was observed that MnP significant activity is required to promote lipid peroxidation and wood delignification. Positive correlation between prooxidant activity x MnP was observed up to 300 IU kg-1 of wood.

Classificação de resíduos de madeira tratada com preservativos à base de arseniato de cobre cromatado e de boro/flúor

Classification of waste wood treated with chromated copper arsenate (CCA) and boron/fluorine preservatives, according to NBR 10004, was investigated. The leaching test (ABNT NBR 10005) for As and Cr, and solubilization test (ABNT NBR 10006) for F, were applied to out-of-service wooden poles. Concentrations of As and Cr in leachates were determined by ICP-MS and of F by ESI. Values for As were higher than 1 mg L-1 classifying the waste as hazardous material (Class I) whereas values for F (> 1.5 mg L-1) were non-hazardous but indicated non-inert material (Class IIA).

Correlação entre precursores e voláteis em café arábica brasileiro processado pelas vias seca, semiúmida e úmida e discriminação através da análise por componentes principais

The influence of pre-processing of arabica coffee beans on the composition of volatile precursors including sugars, chlorogenic acids, phenolics, proteins, aminoacids, trigonelline and fatty acids was assessed and correlated with volatiles formed during roasting. Reducing sugars and free aminoacids were highest for natural coffees whereas total sugars, chlorogenic acids and trigonelline were highest for washed coffees. The highest correlation was observed for total phenolics and volatile phenolics (R= 0.999). Experimental data were evaluated by Principal Components Analysis and results showed that washed coffees formed a distinct group in relation to semi-washed and natural coffees.

Caracterização através de análise química da escultura portuguesa sobre madeira de produção erudita e de produção popular da época barroca

Making use of several analytical techniques, four erudite and four popular Portuguese baroque wooden sculptures were studied. The materials and techniques employed were identified and the relationship between their artistic quality and the materials used was investigated. In general, the pigments were common at the time, but one pigment discovered in the beginning of the 18th century and two rare arsenic pigments were also identified. In popular sculptures cost-saving was detected, particularly concerning the gold leaf. Regarding some technical procedures identified, recommendations found in historical documents did not seem to have been entirely followed, neither in erudite nor in popular sculptures.

Terpenos em cupins do gênero Nasutitermes (Isoptera, Termitidae, Nasutitermitinae)

The chemical composition of the front gland of termites has been studied for over 40 years. The genus Nasutitermes, considered the most evolved of the Termitidae family, has a peculiarity that sets it apart from the others: a caste of soldiers that carry a terpenic mixture used in defense. This secretion is formed by mono, sesqui and diterpenes from trinervitane, kempane and rippertane skeletons, only found in termites. This article sought to review the scientific literature and contribute to the knowledge on the chemical composition of the secretion of the Nasutitermes soldiers from the interesting aspects of its behavior.

Efeito de variáveis ambientais, épocas e métodos de plantio na intensidade da seca da haste (Botrytis cinerea) em Hibiscus sabdariffa

O presente estudo objetivou avaliar o efeito da temperatura (15, 20, 25 e 30ºC), do período de molhamento foliar (0, 6, 12 e 24 h), de épocas (setembro, outubro, novembro e dezembro) e métodos de plantio (semeadura direta e transplantio de mudas), na intensidade da seca da haste (Botrytis cinerea) do hibisco (Hibiscus sabdariffa). As variáveis ambientais foram avaliadas em condições controladas com inoculação artificial e as épocas e métodos de plantio foram avaliados em condições de infecção natural em campo. Os dados de frequência de infecção analisados, como área abaixo da curva de progresso da frequência de infecção (AACPF) e comprimento de lesões relacionados às variáveis ambientais, foram submetidos à análise de variância e regressão e, em seguida, plotadas as superfícies de resposta. Os dados de incidência (AACPI) relacionados às épocas e métodos de plantio foram submetidos à análise de variância, utilizando-se o programa estatístico Sisvarâ/UFLA. A interação da temperatura e da duração do período de molhamento foliar influenciou a frequência de infecção e o comprimento de lesões da seca da haste. Houve aumento na frequência de infecção e no comprimento de lesões com o incremento do período de molhamento foliar e redução da temperatura. As lesões apresentaram maior tamanho na temperatura de 15ºC e 24 horas de molhamento foliar. Na ausência de molhamento foliar houve manifestação de sintomas somente a 15ºC. A 30ºC houve dependência de maior período de molhamento foliar para a manifestação de sintomas. Houve interação significativa de métodos e épocas de plantio na incidência da doença. Constatou-se menor incidência da seca da haste em transplantio de mudas comparado à semeadura direta em todas as épocas de plantio. Verificou-se aumento da incidência proporcionado pelo atraso na época de plantio nos dois métodos. Registrou-se uma relação direta entre queda de temperatura e aumento da incidência da seca da haste.

Controle de Botryosphaeria ribis causador de seca de ponteiro em Corymbia citriodora, com extratos vegetais e fungicidas

A seca de ponteiros é uma doença que vem acarretando danos severos em plantas de eucalipto, causando cancros ao longo do ramo principal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de fungicidas e extratos vegetais no controle de Botryosphaeria ribis. O teste "in vitro" dos fungicidas foi inteiramente casualizado com oito tratamentos: carbendazim, clorotalonil, difenoconazole, picoxystrobin + ciproconazole, ciproconazole, azoxystrobin, picoxystrobin e testemunha, quatro doses: 1 µg/mL, 10 µg/mL, 100 µg/mL e 1000 µg/mL; com cinco repetições. Após homogeneização do meio foram vertidas para as placas, repicado um disco de meio de cultura contendo o patógeno para estas placas e mantidas em BOD a 25°C por cinco dias. A avaliação foi feita através de medição diária do crescimento radial do micélio em centímetros. O delineamento experimental do controle químico a campo foi em fatorial 5x3, com cinco fungicidas e três métodos de aplicação (poda, pincelado e pulverizado), com quatro repetições. Foram feitas quatro aplicações, com intervalo de quinze dias. Os tratamentos foram: 1. azoxystrobin, 2. carbendazim, 3. clorotalonil + tiofanato-metílico, 4. difenoconazole e 5. testemunha. Simultaneamente foram feitas avaliações seguindo uma escala de notas de 1 a 6. O delineamento experimental do teste "in vitro" dos extratos vegetais foi em fatorial 5x4, com três repetições. Os tratamentos avaliados foram os extratos de: mil folhas, melão de são caetano, eucalipto , álcool e testemunha, nas concentrações de 5, 10, 15 e 20%. Os extratos e o álcool foram misturados ao meio de cultura previamente autoclavado, sendo estes colocados em placas de Petri. A avaliação foi feita através de medição diária do crescimento radial do micélio em centímetros. No teste com mudas o delineamento experimental foi em fatorial 2 x 2 x 4, sendo utilizado no experimento de duas procedências, dois modos de tratamento (preventivo e convencional) e quatro produtos para o controle (extrato de melão de são caetano, extrato de Corymbia citriodora, álcool e água). A inoculação do patógeno foi feita no caule das mudas. Foram feitas aplicações dos produtos e avaliações semanais. A avaliação foi feita através da contagem de plantas doentes. O ingrediente ativo carbendazin foi o que mostrou os melhores resultados "in vitro" diferindo estatísticamente dos outros tratamentos pelo teste Tukey a 1% de probabilidade; seguido pelo clorotalonil e difenoconazole. Todos os ingredientes ativos avaliados mostraram-se superiores a testemunha. A campo, azoxystrobin foi superior aos demais tratamentos e não houve diferença significativa entre os métodos de aplicação. "In vitro", os extratos de mil folhas, melão e eucalipto não diferiram entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. O álcool proporcionou a maior inibição do crescimento micelial e diferiu estatisticamente dos outros tratamentos utilizados. As concentrações de 10, 15 e 20% dos extratos não diferiram entre si, mas foram superiores a concentração de 5%. No teste em mudas, a aplicação preventiva mostrou-se superior a aplicação curativa, sendo que o álcool e o extrato de C. citriodora não diferiram entre si, mas foram superiores ao extrato de melão-de-são-caetano. Todos os produtos foram superiores a testemunha.