Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés d'obtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a l'elevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de l'abocament. La fracció cel·lular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment l'hemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna d'aquesta fracció (un 35 % aproximadament). L'elevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que l'aprofitament d'aquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a l'hora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de l'enfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan s'addiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de l'Hb o del grup hemo, com a colorant d'origen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat d'Hb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de l'oxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament d'hemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufc·mL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució d'una unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor d'aw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De l'estudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant l'addició d'antioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només l'àcid ascòrbic, la glucosa, l'àcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. L'ascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de l'Hb però disminuïen l'enfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. L'addició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa l'enfosquiment ni evitava el canvi de color de l'Hb. L'àcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de l'Hb durant el procés de deshidratació i l'emmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions d'aplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica l'Hb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC d'entre 2 i 3 unitats logarítmiques. L'aplicació de l'alta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de l'ordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a l'oxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. L'alta pressió incrementava la susceptibilitat de l'Hb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de l'Hb. L'aplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre l'estabilitat de l'escuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre l'activitat emulsionant de l'Hb. La màxima activitat emulsionant de l'Hb s'aconseguia amb una concentració de FC en pols de l'1,5 % a pH 7 i de l'1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció d'aigua molt superior que les de pH 7, en les quals l'aigua quedava retinguda per capil·laritat. La textura i capacitat de retenció d'aigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava l'activitat de la Tripsina sobre l'Hb quan el substrat i l'enzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés d'obtenció d'hidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi d'enzim inferior. El tractament d'hidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida d'un tractament amb Pepsina permetia l'obtenció d'un hidrolitzat proteic d'Hb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics d'Hb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés d'hidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de l'ordre de 102-103 ufc·g-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats d'Hb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després d'un escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i l'activitat emulsionant.

Aislamiento, identificación y conservación de cultivos de bacterias lácticas antagonistas de microbiota contaminante de sangre de matadero

La sangre obtenida en el matadero es un producto altamente contaminado que requiere un procesamiento inmediato si se pretende utilizarla como insumo alimentario en la fabricación de productos destinados al consumo humano. Si bien es cierto que los sistemas de higienización podrían ser muy eficientes desde el punto de vista de calidad microbiológica, su instalación en la línea de sacrificio comportaría muchas dificultades desde el punto de vista técnico y en algún caso sería muy costoso. La bioconservación podría ser una alternativa para mejorar la calidad microbiológica de la sangre, alargar su vida útil y reducir las posibilidades de procesamiento inmediato. El presente estudio nos permitiría formular la posibilidad de aplicar la bioconservación en sangre de cerdo procedente de matadero industrial, utilizando bacterias ácido lácticas (BAL) como cultivo bioprotector, para lo cual se aislaron cepas de BAL autóctonas y se confeccionaron dos colecciones una de BAL mesófilas y otra de psicrótrofas. Se evaluó el potencial antagonista de la colección de BAL mesófilas y psicrótrofas a 30ºC y a 15ºC respectivamente frente a bacterias contaminantes habituales de este subproducto. Las BAL que demostraron antagonismo en placa (7,1% a 30ºC y 11% a 15ºC) fueron seleccionadas para evaluar el potencial antagonista en sangre, donde el efecto inhibitorio se vio favorecido por la adición de un 2% glucosa. S.aureus y P. fluorescens fueron los indicadores más inhibidos por las cepas mesófilas, en algunos casos con reducciones superiores a 7 unidades logarítmicas. En condiciones psicrótrofas la bacteria más sensible a la presencia de BAL fue Bacillus sp., donde 8 de las 11 BAL ensayadas permitieron reducciones superiores a 4 logs y 1cepa incluso superiores a 7 logs; se obtuvieron reducciones máximas de 3 logs de E.coli y Pseudomonas fue inhibida por todas las BAL ensayadas, en algún caso con reducciones superiores a 5 logs. Las 5 que cepas que presentaron el espectro de inhibición más amplio en condiciones mesófilas y 7 en condiciones psicrótrofas frente a los microorganismos indicadores contaminantes de sangre de matadero se identificaron mediante técnicas moleculares por comparación de la secuencias correspondientes al gen que codifica la síntesis de 16S ARNr (16S ADNr) con las secuencias publicadas en las bases de datos. De las 7 cepas antagonistas en condiciones psicrótrofas 5 se identificaron como Lactococcus garvieae y 2 como Enterococcus malodoratus/gilvius raffinosus. Todas las BAL con potencial antagonista en condiciones mesófilas pertenecían al género Lactobacillus, 3 de elllas se identificaron como Lactobacillus murinus/animalis y una se identificó como Lactobacillus reuteri. TA20 que tuvo un gran espectro de inhibición a ambas temperaturas se identificó como Lactococcus garvieae. En este estudio se evaluaron tres métodos de conservación a largo plazo de las cepas que mostraron potencial antagonista. Se comparó la liofilización, la atomización frente a la congelación a -80ºC que era método que se había utilizado hasta el momento para conservar ambas colecciones de BAL. En general, los métodos de deshidratación (atomización y liofilización) y mantenimiento en refrigeración a 5ºC de los cultivos deshidratados se han mostrado más eficaces que la congelación.

Estudo restrospectivo de pancreatite canina em 41 casos

A pancreatite, apesar de relativamente comum na medicina canina, continua a constituir um desafio devido à sua elevada complexidade patogénica, sinais clínicos não patognomónicos, diagnóstico por vezes difícil e tratamento inespecífico. De forma a realizar um estudo retrospectivo foram avaliados registos médicos de 41 canídeos diagnosticados com pancreatite, apresentados à consulta entre 2007 e 2013, de forma a caracterizar o doente pancreático. As características do animal, história clinica, sinais clínicos apresentados, métodos de diagnóstico e tratamento instituído foram analisados. Como critérios de inclusão neste estudo encontram-se a medição de cPLI com resultados acima do valor de referência e a realização de ecografia abdominal. A ecografia demonstrou evidências de pancreatite em 81% dos casos, sendo este valor superior aos 68% encontrados na literatura. Os sinais clínicos apresentados mais comuns foram vómito (39), prostração (38), dor abdominal (36), perda de peso e anorexia (26), desidratação (25), diarreia (21) e febre (5). Todos os animais foram submetidos a tratamento médico, tendo sido apenas 4 deles sujeitos também a cirurgia. A taxa de sobrevivência nos animais com tratamento médico foi de 95% e de 50 % nos animais com tratamento médico e cirúrgico.

Characteristics of silica-rich pedofeatures in a buried paleosol

Whitish and whitish-light brown milky-like textural pedofeatures and impregnations were found in the voids and the matrix of buried paleosols older than 2.7 million years in a site in Sardinia, Italy. The pedofeatures were described and analysed using micromorphology, X-ray diffraction and microprobe techniques, and their spatial distribution correlated with field evidence. The suite of analyses showed that the main components of the pedofeatures were more or less ordered silica phases. As well as forming a matrix cement, these pedofeatures also occurred as coatings and infillings in pores. Significant amounts of alumina and, less, Mg, Ca and Fe were also present in the pedofeatures, possibly in the form of silicate coatings and inclusions/impurities, or alumino-silicates of the adjacent soil matrix. A number of hypotheses are drawn on the possible mechanisms of formation of these silica-rich pedofeatures, including the possibility of prolonged weathering of volcanic materials and the resulting formation of colloids and more or less ordered silica phases, with successive dehydration and progressive ordering of phases during the at least 2.5 million years. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fe-sulphate-rich evaporative mineral precipitates from the Rio Tinto, southwest Spain

The soluble metal sulphate salts melanterite, rozenite, rhomboclase, szornolnokite, copiapite, coquimbite, hexahydrite and halotrichite, together with gypsum, have been identified, some for the first time oil the banks of the Rio Tinto, SW Spain. Secondary Fe-sulphate minerals call form directly from evaporating acid, sulphate-rich Solutions as a result of pyrite oxidation. Chemical analyses of mixtures of these salt minerals indicate concentrations of Fe (up to 31 wt.%), Mg (up to 4 wt.%), Cu (up to 2 wt.%) and Zn (up to wt.%). These minerals are shown to act as transient storage Cor metals and can store on average up to 10% (9.5 - 11%) and 22% (20-23%) Zn and Cu respectively, of the total discharge of the Rio Tinto during the summer period. Melanterite and rozenite precipitates at Rio Tinto are only found in association with very acidic drainage waters (pH <1.0) draining directly from pyritic waste piles. Copiapite precipitates abundantly oil the banks of the Rio Tinto by (1) direct evaporation of the river water; or (2) as part of a paragenetic sequence with the inclusion of minor halotrichite, indicating natural dehydration and decomposition. The natural occurrences are comparable with the process of paragenesis from the evaporation of Rio Tinto river water under laboratory experiments resulting in the formation of aluminocopiapite, halotrichite, coquimbite, voltaite and gypsum.

Inorganic synthesis of Fe-Ca-Mg carbonates at low temperature

A set of free-drift experiments was undertaken to synthesize carbonates of mixed cation content (Fe, Ca, Mg) from solution at 25 and 70 degrees C to better understand the relationship between the mineralogy and composition of these phases and the solutions from which they precipitate. Metastable solid solutions formed at 25 degrees C which are not predicted from the extrapolation of higher temperature equilibrium assemblages; instead, solids formed that were intermediary in chemical composition to known magnesite-siderite and dolomite solid solutions. A calcite-siderite solid solution precipitated at 25 degrees C, with the percentage of CaCO3 in the solid being proportional to the aqueous Ca/Fe ratio of the solution, while Mg was excluded from the crystal structure except at relatively high aqueous Mg/Ca and Mg/Fe ratios and a low Ca content. Alternatively, at 70 degrees C Mg was the predominant cation of the solid solutions. These results are compatible with the hypothesis that the relative dehydration energies of Fe, Ca and Mg play an important role in the formation of mixed cation carbonates in nature. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Thermal expansion of deuterated hopeite, Zn-3(PO4)(2)center dot 4D(2)O

The lattice parameters extracted from Lebail analysis of neutron powder diffraction data collected between 2 and 300 K have been used to calculate the temperature evolution of the thermal expansion tensor for hopeite, Zn-3(PO4)(2)center dot 2H(2)O, Pnma,Z=4with a= 10.6065(4) angstrom, b = 18.2977(4) angstrom, c= 5.0257(2) A at 275 K. The a lattice parameter shows a negative thermal expansion, the b lattice parameter appears to saturate at 275 K while the c lattice parameter has a more typical positive thermal expansion. At 275 K, the magnitudes of the thermal expansion coefficients are alpha(a) = -1. 1(4) x 10(-5) K-1, alpha(b) = 2.4(9) x 10(-6) K-1 and alpha(c) = 3.6(2) x 10(-1) K-1. Under the conditions of these experiments, hopeite begins to dehydrate to the dihydrate between 300 and 325 K, and between 480 and 500 K the monohydrate is formed. The thermal expansion of the dihydrate has been calculated between 335 and 480 and at 480 K the magnitudes of the thermal expansion coefficients are alpha(a) = 1(2) x 10(-5) K-1, alpha(b) = 4(l) x 10(-6) K-1, alpha(c) = 4(2) x 10(-5) K-1, alpha(beta) = 1 (1) x 10(-1) K-1, and alpha(v) = 2(2) x 10(-1) K-1. The thermal expansion of hopeite is described in terms of its crystal structure and possible dehydration mechanisms for the alpha and beta modifications of hopeite are discussed.

Characteristics of silica-rich pedofeatures in a buried paleosol

Whitish and whitish-light brown milky-like textural pedofeatures and impregnations were found in the voids and the matrix of buried paleosols older than 2.7 million years in a site in Sardinia, Italy. The pedofeatures were described and analysed using micromorphology, X-ray diffraction and microprobe techniques, and their spatial distribution correlated with field evidence. The suite of analyses showed that the main components of the pedofeatures were more or less ordered silica phases. As well as forming a matrix cement, these pedofeatures also occurred as coatings and infillings in pores. Significant amounts of alumina and, less, Mg, Ca and Fe were also present in the pedofeatures, possibly in the form of silicate coatings and inclusions/impurities, or alumino-silicates of the adjacent soil matrix. A number of hypotheses are drawn on the possible mechanisms of formation of these silica-rich pedofeatures, including the possibility of prolonged weathering of volcanic materials and the resulting formation of colloids and more or less ordered silica phases, with successive dehydration and progressive ordering of phases during the at least 2.5 million years. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Microbial relatives of seed storage proteins: conservation of motifs in a functionally diverse superfamily of enzymes

Plant storage proteins comprise a major part of the human diet. Sequence analysis has revealed that these proteins probably share a common ancestor with a fungal oxalate decarboxylase and/or related bacterial genes. Additionally, all these proteins share a central core sequence with several other functionally diverse enzymes and binding proteins, many of which are associated with synthesis of the extracellular matrix during sporulation/encystment. A possible prokaryotic relative of this sequence is a bacterial protein (SASP) known to bind to DNA and thereby protect spores from extreme environmental conditions. This ability to maintain cell viability during periods of dehydration in spores and seeds may relate to absolute conservation of residues involved in structure determination.

Priming and re-drying improve the survival of mature seeds of Digitalis purpurea during storage

Most priming studies have been conducted on commercial seed lots of unspecified uniformity and maturity, and subsequent seed longevity has been reported to both increase and decrease. Here a seed lot of Digitalis purpurea L. with relatively uniform maturity and known history was used to analyse the effects of priming on seed longevity in air-dry storage. Seeds collected close to natural dispersal and dried at 15 % relative humidity (RH), 15 degrees C, were placed into experimental storage (60 % RH, 45 degrees C) for 14 or 28 d, primed for 48 h at 0, -1, -2, -5, -10 or -15 MPa, re-equilibrated (47 % RH, 20 degrees C) and then returned to storage. Further seed samples were primed for 2 or 48 h at -1 MPa and either dried at 15 % RH, 15 degrees C or immediately re-equilibrated for experimental storage. Finally, some seeds were given up to three cycles of experimental storage and priming (48 h at -1 MPa). Priming at -1 MPa had a variable effect on subsequent survival during experimental storage. The shortest lived seeds in the control population showed slightly increased life spans; the longer lived seeds showed reduced life spans. In contrast, seeds first stored for 14 or 28 d before priming had substantially increased life spans. The increase tended to be greatest in the shortest lived fraction of the seed population. Both the period of rehydration and the subsequent drying conditions had significant effects on longevity. Interrupting air-dry storage with additional cycles of priming also increased longevity. The extent of prior deterioration and the post-priming desiccation environment affect the benefits of priming to the subsequent survival of mature seeds. Rehydration-dehydration treatments may have potential as an adjunct or alternative to the regeneration of seed accessions maintained in gene banks for plant biodiversity conservation or plant breeding.

Suitability of cryopreservation for the long-term storage of rare and endangered plant species: a case history for Cosmos atrosanguineus

The suitability of cryopreservation for the secure, long-term storage of the rare and endangered species Cosmos atrosanguineus was investigated. Using encapsulation/dehydration of shoot tips in alginate strips, survival rates of up to 100 % and shoot regeneration of up to 35 % were achieved. Light and electron microscopy studies indicated that cellular damage to some regions of the shoot tip during the freeze/thaw procedure was high, although cell survival in and around the meristematic region allowed shoot tip regeneration. The genetic fingerprinting technique, amplified fragment length polymorphisms (AFLPs), showed that no detectable genetic variation was present between material of C. atrosanguineus at the time of initiation into tissue culture and that which had been cryopreserved, stored in liquid nitrogen for 12 months and regenerated. Wearied plantlets that were grown under glasshouse conditions exhibited no morphological variation from non-frozen controls. (C) 2003 Annals of Botany Company.

Use of secondary somatic embryos promotes genetic fidelity in cryopreservation of cocoa (Theobroma cacao L.)

The inability to conserve cocoa (Theobroma cacao L.) germplasm via sced storage and the vulnerability of field collections make the establishment of cryopreserved genebanks for the crop a priority. An effective encapsulation-dehydration based cryopreservation system has been developed for cocoa but because the somatic embryos used for freezing arise after a protracted period of callus culture there is concern about maintenance of genetic fidelity during the process. Microsatellite markers for seven of the 10 cocoa linkage groups were used to screen a population of 189 primary somatic embryo-derived emblings and the 43 secondary somatic embryos they gave rise to. Of the primary somatic embryos, 38.1% exhibited polymorphic microsatellite profiles while for secondary somatic embryos the frequency was 23.3%. The same microsatellite markers used to screen another population of 44 secondary somatic embryos cryopreserved through encapsulation-dehydration revealed no polymorphisms. Scanning electron microscopy showed the secondary somatic embryos were derived from cotyledonary epidermal cells rather than callus. The influence of embryo ontogeny on somaclonal variation is discussed.

Headspace volatile markers for sensitivity of cocoa (Theobroma cacao L.) somatic embryos to cryopreservation

The mechanisms that reduce the viability of plant somatic embryos following cryopreservation are not known. The objective of the present study was to evaluate the sensitivity of cocoa (Theobroma cacao L.) somatic embryos at different stages of an encapsulation-dehydration protocol using stress-related volatile hydrocarbons as markers of injury and recovery. The plant stress hormone ethylene and volatile hydrocarbons derived from hydroxyl radicals (methane) and lipid peroxidation (ethane) were determined using gas chromatography headspace analysis. Ethylene and methane were the only volatiles detected, with both being produced after each step of the cryogenic protocol. Ethylene production was significantly reduced following exposure to liquid nitrogen, but then increased in parallel with embryo recovery. In contrast, the production of methane was cyclic during recovery, with the first cycle occurring earlier for embryos recovered from liquid nitrogen and desiccation than those recovered from earlier steps in the protocol. These results suggest that loss of somatic embryo viability during cryopreservation may be related to the oxidative status of the tissue, and its capacity to produce ethylene. This study has demonstrated that headspace volatile analysis provides a robust non-destructive analytical approach for assessing the survival and recovery of plant somatic embryos following cryopreservation.

Cryopreservation of cocoa (Theobroma cacao L.) somatic embryos for long-term germplasm storage

Cryopreservation using encapsulation-dehydration was developed for the long-term conservation of cocoa (Theobroma cacao L.) germplasm. Survival of individually encapsulated somatic embryos after desiccation and cryopreservation was achieved through optimization of cryoprotectants (abscisic acid (ABA) and sugar), duration of osmotic and evaporative dehydration, and embryo development stage. Up to 63% of the genotype SPA4 early-cotyledonary somatic embryos survived cryopreservation following 7 days preculture with 1 M sucrose and 4 h silica exposure (16% moisture content in bead). This optimized protocol was successfully applied to three other genotypes, e.g. EET272, IMC14 and AMAZ12, with recovery frequencies of 25, 40 and 72%, respectively (but the latter two genotypes using 0.75 M sucrose). Recovered SPA4 somatic embryos converted to plants at a rate of 33% and the regenerated plants were phenotypically comparable to non-cryopreserved somatic embryo-derived plants.

Suitability of cryopreservation for the long-term storage of rare and endangered plant species: a case history for cosmos atrosanguineus

The suitability of cryopreservation for the secure, long-term storage of the rare and endangered species Cosmos atrosanguineus was investigated. Using encapsulation/dehydration of shoot tips in alginate strips, survival rates of up to 100 % and shoot regeneration of up to 35 % were achieved. Light and electron microscopy studies indicated that cellular damage to some regions of the shoot tip during the freeze/thaw procedure was high, although cell survival in and around the meristematic region allowed shoot tip regeneration. The genetic fingerprinting technique, amplified fragment length polymorphisms (AFLPs), showed that no detectable genetic variation was present between material of C. atrosanguineus at the time of initiation into tissue culture and that which had been cryopreserved, stored in liquid nitrogen for 12 months and regenerated. Weaned plantlets that were grown under glasshouse conditions exhibited no morphological variation from non-frozen controls.