Updates on naringinase : structural and biotechnological aspects

Naringinases has attracted a great deal of attention in recent years due to its hydrolytic activities which include the production of rhamnose, and prunin and debittering of citrus fruit juices. While this enzyme is widely distributed in fungi, its production from bacterial sources is less commonly known. Fungal naringinase are very important as they are used industrially in large amounts and have been extensively studied during the past decade. In this article, production of bacterial naringinase and potential biotechnological applications are discussed. Bacterial rhamnosidases are exotype enzymes that hydrolyse terminal non-reducing α-l-rhamnosyl groups from α-l-rhamnose containing polysaccharides and glycosides. Structurally, they are classified into family 78 of glycoside hydrolases and characterized by the presence of Asp567 and Glu841 in their active site. Optimization of fermentation conditions and enzyme engineering will allow the development of improved rhamnosidases for advancing suggested industrial applications.

3D-printed and CNC milled flow-cells for chemiluminescence detection

Herein we explore modern fabrication techniques for the development of chemiluminescence detection flow-cells with features not attainable using the traditional coiled tubing approach. This includes the first 3D-printed chemiluminescence flow-cells, and a milled flow-cell designed to split the analyte stream into two separate detection zones within the same polymer chip. The flow-cells are compared to conventional detection systems using flow injection analysis (FIA) and high performance liquid chromatography (HPLC), with the fast chemiluminescence reactions of an acidic potassium permanganate reagent with morphine and a series of adrenergic phenolic amines.

Arranjos institucionais e a sustentabilidade de sistemas agroflorestais : uma proposição metodológica

O trabalho analisa os pressupostos de organização político-institucional e dos respectivos formatos tecnológicos típicos de sistemas agroflorestais existentes na região que compreende os vales dos rios Caí e Taquari, no Rio Grande do Sul. Propõe-se a constituição e seleção de indicadores de sustentabilidade para análise destes sistemas, compondo um Índice de Sustentabilidade (IS). Faz-se a classificação dos diferentes sistemas a partir dos seus caracteres estruturais e funcionais, visando a determinação de diferentes padrões organizativos (arranjos institucionais) e, após, faz-se a determinação de padrões de sustentabilidade através dos indicadores e do índice de sustentabilidade. A análise dos índices e padrões identificados revela a adequação da metodologia para análise comparativa de sustentabilidade de sistemas de produção e demonstra a existência de relações entre arranjos institucionais, formatos tecnológicos e padrões sustentabilidade. O sistemas agroflorestais que mais se destacaram na análise são aqueles que combinam espécies florestais exóticas com o cultivo da melancia e os que consorciam citrus com espécies florestais nativas, enquanto o arranjo institucional em destaque é o arranjo associativo.

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.

Espécies de moscas frugívoras (Diptera: Tephritidae e Lonchaeidae), quantificação de danos e avaliação de medidas para o seu manejo em pomares orgânicos de citros

Aspectos relativos às moscas frugívoras (Diptera: Tephritidae e Lonchaeidae), em sistemas de produção familiares e com princípios ecológicos, são pouco conhecidos, assim como alternativas para o seu manejo. Este estudo foi realizado com o objetivo de reconhecer as espécies de moscas frugívoras e sua variação numérica, quantificar os danos e avaliar as alternativas de manejo utilizadas pelos citricultores no sistema orgânico de produção de citros, na região do vale do rio Caí, Rio Grande do Sul. O experimento foi instalado em pomares de laranjeira ‘Céu’ (Citrus sinensis), de janeiro a maio de 2003 e 2004, e do tangoreiro ‘Murcott’ (Citrus reticulata x Citrus sinensis), de junho a setembro de 2003 e junho a agosto de 2004, na fase de maturação. Para o monitoramento populacional das moscas foram utilizadas armadilhas tipo McPhail, contendo suco de uva a 25%, verificadas semanalmente. Os danos foram avaliados por meio da porcentagem de frutos danificados. As temperaturas máxima, mínima e média, a precipitação, a umidade relativa do ar e a coloração dos frutos, foram registradas. Os métodos de controle (calda sulfocálcica, soro de leite e ensacamento) foram analisados pela redução dos danos e os impactos na composição dos táxons dos pomares. A viabilidade econômica destes métodos também foi calculada. Constatou-se que Anastrepha fraterculus é a espécie de maior importância para a região. A precipitação é o principal fator climático que afeta o número de moscas frugívoras Em laranjeira ‘Céu’ e em tangoreiro ‘Murcott’, no período que antecede a mudança de coloração dos frutos, os danos ocorrem de forma atrasada em relação ao pico populacional, após este período a resposta é imediata. O ensacamento é o método que promove a maior redução dos danos e com menores impactos na composição de táxons, no entanto, a sua viabilidade econômica é dependente do número de moscas-das-frutas e do valor a ser recebido pela produção.

Dinâmica populacional de Phyllocnistis citrella Stainton, 1856 (Lepidoptera: Gracillariidae) em pomares de duas variedades de citros em Montenegro, RS

Com o objetivo de avaliar a dinâmica populacional de Phyllocnistis citrella Stainton, (Lep.: Gracillariidae), o minador-dos-citros, realizou-se amostragens quinzenais de julho de 2001 a junho de 2003 em um pomar de tangerineira ‘Montenegrina’ (Citrus deliciosa Tenore) e outro de tangoreiro ‘Murcott’ (Citrus sinensis L. Osbeck X Citrus reticulata Blanco), com manejo orgânico, em Montenegro (29° 68’S e 51° 46’W), RS. Eram sorteadas 12 plantas, por ocasião de amostragem, das quais coletava-se oito brotos de cada. No laboratório registrava-se o comprimento, o número de folhas por broto, o número de minas, ovos, larvas e pupas. Em ambos pomares e nos dois anos de estudo, não houve registro de minas de P. citrella no primeiro fluxo de brotação. No primeiro ano, as maiores densidades de minas foram registradas no final da primavera, no verão e no outono em ambos cultivares. No segundo, constatou-se as maiores densidades de minas e larvas no verão e no outono em ‘Montenegrina’ e somente no verão em ‘Murcott’. No inverno só houve registro de minas em uma ocasião de amostragem em ‘Montenegrina’. Embora tenham sido registradas diferenças na disponibilidade de recurso para P. citrella, observou-se que a colonização e o estabelecimento do minador apresentou padrão semelhante em ambos pomares. A temperatura mínima foi o fator abiótico de maior influência no número de minas. Registrou-se um percentual de predação acima de 30% nos dois anos de estudos em ambos cultivares. Já o percentual de parasitismo foi 31,7% e 33,5% em ‘Montenegrina’ e 15,3% e 39,6% em ‘Murcott’, no primeiro e segundo ano, respectivamente. No estrato superior da copa constatou-se o maior percentual de folhas com minas, sendo o quadrante oeste o mais atacado em ‘Montenegrina’ e o sul em ‘Murcott’. Verificou-se o maior percentual de ovos e larvas em folhas de até 2,0 cm nos dois pomares e o de pupas em folhas de 3,1 a 4,0 cm em ‘Montenegrina’ e 4,1 a 5,0 cm em ‘Murcott’. Foram observados os maiores percentuais de ovos, larvas, pupas e minas na região mediana da face abaxial das folhas de ‘Montenegrina’ e na adaxial nas de ‘Murcott’. Estes resultados fornecem subsídios para o monitoramento e manejo da praga em duas das variedades de citros mais cultivadas no RS.

Comportamento de laranjeira 'Valência' e tangerineira 'Montenegrina' propagadas por estaquia e enxertia

Esta pesquisa objetivou estudar a produção e o desenvolvimento da laranjeira ‘Valência’ e da tangerineira ‘Montenegrina’ enxertadas sobre citrangeiro ‘Troyer’ (Citrus sinensis (L.) Osb. x Poncirus trifoliata (L.) Raf.), citrumeleiro ‘Swingle’ (C. paradisi Macf. X P. trifoliata (L.) Raf.) e P. trifoliata (L.) Raf., este último testado apenas para a cultivar Montenegrina, além de plantas propagadas por estaquia. Os experimentos foram instalados na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, localizada no município de Eldorado do Sul, RS, em junho de 1989. Foram avaliadas a produção no período de 1993 a 1998 e a produção e o desenvolvimento de plantas no período de 2002 a 2004. Nos primeiros anos, as plantas propagadas por estaquia não alcançaram a mesma produção dos demais tratamentos. Somente a partir do quarto ano de produção, as plantas produzidas por estaquia se igualaram em produção às plantas enxertadas. Dentre os porta-enxertos avaliados, o citrumeleiro ‘Swingle’ destacou-se como uma boa alternativa de porta-enxerto para aumentar a eficiência produtiva da tangerineira ‘Montenegrina’ na Depressão Central do Rio Grande do Sul. A propagação por estaquia não afetou o desenvolvimento vegetativo final das plantas de laranjeiras ‘Valência’ e de tangerineiras ‘Montenegrina’. Contudo, em tangerineira ‘Montenegrina’ apresentou elevado índice de mortalidade de plantas.

Substratos e porta-enxertos na produção de mudas cítricas em ambiente protegido

O presente estudo avaliou o desenvolvimento de duas variedades copa enxertadas sobre diferentes porta-enxertos e produzidos em três substratos comerciais. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação na Estação Experimental Agronômica da UFRGS em Eldorado do Sul, RS, no período de junho/2003 a novembro/2004. O mesmo obedeceu ao delineamento experimental de blocos casualizados, em esquema fatorial 3 x 3 x 2, sendo: 3 substratos comerciais (Rendmax Citrus®, Mecplant Citrus II® e Turfa Fértil®), 3 porta-enxertos (Trifoliata – Poncirus trifoliata [L.] Raf.; citrangeiro ‘C13’ – Citrus sinensis [L.] Osbeck x Poncirus trifoliata [L.] Raf.; e limoeiro ‘Cravo’ – Citrus limonia Osbeck) e 2 variedades copa (laranjeira ‘Valência’ – Citrus sinensis [L.] Osbeck e a tangerineira ‘Montenegrina’ – Citrus deliciosa Tenore). As mudas foram produzidas em citropotes (quatro litros), em sistema de irrigação por gotejamento, com 2 a 3 irrigações diárias de 5 a 10 minutos cada. As avaliações foram divididas em três etapas: a) caracterização química e física dos substratos comerciais; b) desenvolvimento vegetativo de porta-enxertos de citros produzidos em diferentes substratos comerciais; c) desenvolvimento de variedades copa de citros enxertadas em diferentes porta-enxertos produzidos com substratos comerciais. A análise dos resultados revelou que a correta escolha do substrato é fundamental para a produção de mudas cítricas, onde o substrato Rendmax possibilita maior desenvolvimento vegetativo aos porta-enxertos e às variedades copa, devido ao seu maior aporte de nutrientes. O porta-enxerto influi diretamente no desenvolvimento da variedade copa, onde o citrangeiro ‘C13’ pode ser uma alternativa ao uso do limoeiro ‘Cravo’, por seu vigor semelhante. O Trifoliata induziu um crescimento mais lento às mudas no período avaliado.

Viabilidade e frigoconservação de borbulhas de citros

Este trabalho teve como objetivo estudar a manutenção da viabilidade das borbulhas de laranjeira ‘Valência’ e tangerineira ‘Montenegrina’, oriundas de ambiente protegido e pomar, sob diferentes processos de desinfestação e períodos de armazenamento em câmara fria, assim como avaliar o comportamento das substâncias de reserva contidas nos ramos porta-borbulhas nos diferentes períodos de armazenamento. Com estes objetivos foram conduzidos dois experimentos em câmara fria com temperatura em torno de 5ºC. No experimento 1, testou-se borbulhas de duas cultivares de citros oriundas de ambiente protegido, três tratamentos químicos (testemunha, 1x tratado com Captan e 2x tratado com Captan na dose de 10g/L) e três períodos de armazenamento (0, 90, e 180 dias), com quatro repetições. No experimento 2, testou-se borbulhas de duas cultivares de citros oriundas do pomar de citros, três tratamentos químicos (testemunha, 1x tratado com Captan e 2x tratado com Captan na dose de 10g/L) e cinco períodos de armazenamento (0, 45, 90, 135 e 180 dias), com quatro repetições. As borbulhas da cultivar Montenegrina, mantiveram-se viáveis por 90 dias sem tratamento com fungicida e por, no mínimo, 180 dias se submetidas a 1 tratamento com fungicida no momento de seu armazenamento. As borbulhas da cultivar Valência, coletadas de ambiente protegido, mantiveram-se viáveis por, no mínimo, 180 dias sem a necessidade de tratamento com fungicida. As substâncias de reserva dos ramos porta-borbulhas sofreram redução ao longo do armazenamento.

A produção orgânica de citros no Vale do Rio Caí/RS

Há uma preocupação crescente sobre a necessidade de produção e consumo de alimentos mais saudáveis, sem uso de agrotóxicos nem fertilizantes químicos. Neste contexto se insere a prática da agricultura orgânica que, contudo, apresenta resultados ainda pouco avaliados. Assim, pretendeu-se, nesta pesquisa diagnosticar a produção orgânica na região citrícola do Vale do Rio Caí, no Rio Grande do Sul. Inicialmente foram selecionadas propriedades de oito agricultores, todas já convertidas ao sistema orgânico de produção há pelo menos cinco anos. Para tanto foram aplicadas entrevistas semi-estruturadas junto às unidades familiares, visando diagnosticar os aspectos sociais, econômicos e técnicoambientais. Os agricultores orgânicos mostram-se satisfeitos com o sistema orgânico de produção, que de maneira geral proporciona boas produtividades com custos de produção menores do que no sistema convencional de cultivo. Os agricultores que se dedicam ao sistema orgânico de produção revelam bom conhecimento sobre o meio ambiente, plantas, solos e processos agroecológicos, aspectos políticos, econômicos e sociais, adquiridos através da participação em cursos, palestras, congressos, dias de campo, treinamentos, e através das reuniões e assembléias da Cooperativa ECOCITRUS. A constante troca de experiências entre os agricultores orgânicos tem contribuído na melhoria da qualificação técnica dos produtores, além de melhor conscientizá-los nos aspectos políticos, econômicos e sociais. A participação dos produtores na ECOCITRUS tem proporcionado melhor organização dos mesmos, contribuindo na viabilização da produção orgânica, inclusive com vantagens econômicocomerciais, pela obtenção de insumos orgânicos, venda da produção e estímulo ao beneficiamento da produção, visando agregar renda à propriedade.

Effectiveness of different solid-phase microextraction fibres for differentiation of selected Madeira island fruits based on their volatile metabolite profile: identification of novel compounds

A headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) procedure based on five commercialised fibres (85 μm polyacrylate – PA, 100 μm polydimethylsiloxane – PDMS, 65 μm polydimethylsiloxane/divinylbenzene – PDMS/DVB, 70 μm carbowax/divinylbenzene – CW/DVB and 85 μm carboxen/polydimethylsiloxane – CAR/PDMS) is presented for the characterization of the volatile metabolite profile of four selected Madeira island fruit species, lemon (Citrus limon), kiwi (Actinidia deliciosa), papaya (Carica papaya L.) and Chickasaw plum (Prunus angustifolia). The isolation of metabolites was followed by thermal desorption gas chromatography–quadrupole mass spectrometry (GC–qMS) methodology. The performance of the target fibres was evaluated and compared. The SPME fibre coated with CW/DVB afforded the highest extraction efficiency in kiwi and papaya pulps, while in lemon and plum the same was achieved with PMDS/DVB fibre. This procedure allowed for the identification of 80 compounds, 41 in kiwi, 24 in plums, 23 in papaya and 20 in lemon. Considering the best extraction conditions, the most abundant volatiles identified in kiwi were the intense aldehydes and ethyl esters such as (E)-2-hexenal and ethyl butyrate, while in Chicasaw plum predominate 2-hexenal, 2-methyl-4-pentenal, hexanal, (Z)-3-hexenol and cyclohexylene oxide. The major compounds identified in the papaya pulp were benzyl isothiocyanate, linalool oxide, furfural, hydroxypropanone, linalool and acetic acid. Finally, lemon was shown to be the most divergent of the four fruits, being its aroma profile composed almost exclusively by terpens, namely limonene, γ-terpinene, o-cymene and α-terpinolene. Thirty two volatiles were identified for the first time in the fruit or close related species analysed and 14 volatiles are reported as novel volatile metabolites in fruits. This includes 5 new compounds in kiwi (2-cyclohexene-1,4-dione, furyl hydroxymethyl ketone, 4-hydroxydihydro-2(3H)-furanone, 5-acetoxymethyl-2-furaldehyde and ethanedioic acid), 4 in plum (4-hydroxydihydro-2(3H)-furanone, 5-methyl-2-pyrazinylmethanol, cyclohexylene oxide and 1-methylcyclohexene), 4 in papaya (octaethyleneglycol, 1,2-cyclopentanedione, 3-methyl-1,2-cyclopentanedione and 2-furyl methyl ketone) and 2 in lemon (geranyl farnesate and safranal). It is noteworthy that among the 15 volatile metabolites identified in papaya, 3-methyl-1,2-cyclopentanedione was previously described as a novel PPARγ (peroxisome proliferator-activated receptor γ) agonist, having a potential to minimize inflammation.

Solid phase microextraction as a reliable alternative to conventional extraction techniques to evaluate the pattern of hydrolytically released components in Vitis vinifera L. grapes

In present research, headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) followed by gas chromatography–mass spectrometry (GC–qMS), was evaluated as a reliable and improved alternative to the commonly used liquid–liquid extraction (LLE) technique for the establishment of the pattern of hydrolytically released components of 7 Vitis vinifera L. grape varieties, commonly used to produce the world-famous Madeira wine. Since there is no data available on their glycosidic fractions, at a first step, two hydrolyse procedures, acid and enzymatic, were carried out using Boal grapes as matrix. Several parameters susceptible of influencing the hydrolytic process were studied. The best results, expressed as GC peak area, number of identified components and reproducibility, were obtained using ProZym M with b-glucosidase activity at 35 °C for 42 h. For the extraction of hydrolytically released components, HS-SPME technique was evaluated as a reliable and improved alternative to the conventional extraction technique, LLE (ethyl acetate). HS-SPME using DVB/CAR/PDMS as coating fiber displayed an extraction capacity two fold higher than LLE (ethyl acetate). The hydrolyzed fraction was mainly characterized by the occurrence of aliphatic and aromatic alcohols, followed by acids, esters, carbonyl compounds, terpenoids, and volatile phenols. Concerning to terpenoids its contribution to the total hydrolyzed fraction is highest for Malvasia Cândida (23%) and Malvasia Roxa (13%), and their presence according previous studies, even at low concentration, is important from a sensorial point of view (can impart floral notes to the wines), due to their low odor threshold (μg/L). According to the obtained data by principal component analysis (PCA), the sensorial properties of Madeira wines produced by Malvasia Cândida and Malvasia Roxa could be improved by hydrolysis procedure, since their hydrolyzed fraction is mainly characterized by terpenoids (e.g. linalool, geraniol) which are responsible for floral notes. Bual and Sercial grapes are characterized by aromatic alcohols (e.g. benzyl alcohol, 2-phenylethyl alcohol), so an improvement in sensorial characteristics (citrus, sweet and floral odors) of the corresponding wines, as result of hydrolytic process, is expected.

Efeitos de absorventes de umidade e de aditivos químicos e microbianos sobre o valor nutritivo, o perfil fermentativo e as perdas em silagens de capim-marandu

The objective of this trial was to evaluate the nutritional value, fermentation profile and dry matter losses of Palisadegrass silages ensiled with either dried citrus pulp, soybean hulls, chemical or microbial additives. The trial was carried out in a completely randomized experimental design and in a factorial arrangement (3 x 5), with three dry matter levels (wet forage or forage ensiled with pelleted citrus pulp or pelleted soybean hulls) and five additives (without or with the presence of bacterial inoculants or the addition of: sodium benzoate, formic acid in the concentration of 62% or 44%), totalizing 15 treatments and 60 experimental silos. The variables analyzed were: nutritional value, losses due to gases and effluents, and dry matter recovery. The use of dried citrus pulp or soybean hulls at the ensiling time increased the dry matter content (29.4 and 28,9%) and decreased the effluent production (4.1 and 3.8 kg/t of fresh matter), also providing fermentable substrate to microorganisms, resulting in increased fermentation coefficient and digestibility of silages. The use of formic acid resulted in silages with higher digestibility and increased water-soluble carbohydrates and crude protein content. This additive was also effective in reducing the losses due to gases and, as a result, increased the total dry matter recovery. The treatment containing homolactic bacteria showed similar trend of increasing the digestibility and reducing the losses due to gases. The use of sodium benzoate was less effective in altering the fermentation pattern of tropical silages. The nutritional value and total dry matter losses of silages ensiled without additives can be considered satisfactory. However, wet forage ensiled with dried citrus pulp and, mainly, with soybeans hulls showed the best results. Treatments containing formic acid had a beneficial effect on the fermentation profile of tropical grass silages.

Preliminary studies on the effects of d-limonene to workers of the leaf-cutting ant Atta sexdens rubropilosa and its implications for control

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Extrações de óleos de sementes de citros e suas atividades sobre a formiga cortadeira Atta sexdens e seu fungo simbionte

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)