Profiling phytochemical and nutritional components of potato

Potatoes (Solanum Tuberosum L.) contain secondary metabolites that may have an impact on human health. The aim of this study was to assess the levels of some of these compounds in a wide range of varieties, including rare, heritage and commercial cultivars. Vitamin C, total carotenoids, phenolics, flavonoids, antioxidant activity and glycoalkaloids were determined, using spectroscopy and chromatography, in the skin and flesh of tubers grown in field trials. Transcript levels of key synthetic enzymes were assessed by qPCR. Accumulation of selected metabolites was higher in the skin than in the flesh of tubers, except ascorbate, which was undetected in the skin. Differences were on average 2.5 to 3-fold for carotenoids, 6-fold for phenolics, 15 to 16-fold for flavonoids, 21-fold for glycoalkaloids and 9 to 10-fold for antioxidant activity. Higher contents of carotenoids were associated with yellow skin or flesh, and higher values of phenolics, flavonoids and antioxidant activity with blue flesh. Variety ‘Burren’ had maxima values of carotenoids in skin and flesh, variety ‘Nicola’ of ascorbate, variety ‘Congo’ of phenolics, flavonoids and antioxidant activity in both tissues, except antioxidant activity in the skin, which was higher in ‘Edzell Blue’. Varieties ‘May Queen’ and ‘International Kidney’ had highest glycoalkaloid content in skin and flesh respectively. The effect of the environment was diverse: year of cultivation was significant for all metabolites, but site of cultivation was not for carotenoids and glycoalkaloids. Levels of expression of phenylalanine ammonia-lyase and chalcone synthase were higher in varieties accumulating high contents of phenolic compounds. However, levels of expression of phytoene synthase and L-galactono-1,4-lactone dehydrogenase were not different between varieties showing contrasting levels of carotenoids and ascorbate respectively. This work will help identify varieties that could be marketed as healthier and the most suitable varieties for extraction of high-value metabolites such as glycoalkaloids.

Curvas de tuberización : IV influencia de algunos factores en la pérdida de peso de papa almacenada

p.145-158

Hacia una horticultura sustentable : el cultivo de tomate cherry

p.83-86

Papas Chips XI : materia seca, peso específico, rendimiento y fijación de aceite, parámetros de calidad

p.145-150

Presencia y fluctuación poblacional de artrópodos perjudiciales al cultivo de tomate

p.105-109

Manipulaciones genéticas para la producción y el aprovechamiento de la papa

p.129-139

Acción del CIPC y otros factores en la pérdida de peso durante el almacenamiento de papa para la industria

p.103-113

Utilización de un residuo mineral de baja ley en fósforo como fertilizante

p.43-49

pcDNA3.1tdTomato is superior to pDsRed2-N1 for optical fluorescence imaging in the F344/AY-27 rat model of bladder cancer

PURPOSE: Animal models are important for pre-clinical assessment of novel therapies in metastatic bladder cancer. The F344/AY-27 model involves orthotopic colonisation with AY-27 tumour cells which are syngeneic to F344 rats. One disadvantage of the model is the unknown status of colonisation between instillation and sacrifice. Non-invasive optical imaging using red fluorescence reporters could potentially detect tumours in situ and would also reduce the number of animals required for each experiment.

MATERIALS AND METHODS: AY-27 cells were stably transfected with either pDsRed2-N1 or pcDNA3.1tdTomato. The intensity and stability of fluorescence in the resultant AY-27/DsRed2-N1 and AY-27/tdTomato stable cell lines were compared using Xenogen IVIS®200 and Olympus IX51 systems.

RESULTS: AY-27/tdTomato fluorescence intensity was 60-fold brighter than AY-27/DsRed2-N1 and was sustained in AY-27/tdTomato cells following freezing and six subsequent sub-cultures. After sub-cutaneous injection, fluorescence intensity from AY-27/tdTomato cells was threefold stronger than that detected from AY-27/DsRed2-N1 cells. IVIS®200 detected fluorescence from AY-27/tdTomato and AY-27/DsRed2-N1 cells colonising resected and exteriorised bladders, respectively. However, the deep-seated position of the bladder precluded in vivo imaging. Characteristics of AY-27/tdTomato cells in vitro and in tumours colonising F344 rats resembled those of parental AY-27 cells. Tumour transformation was observed in the bladders colonised with AY-27/DsRed2-N1 cells.

CONCLUSIONS: In vivo whole-body imaging of internal red fluorescent animal tumours should use pcDNA3.1tdTomato rather than pDsRed2-N1. Optical imaging of deep-seated organs in larger animals remains a challenge which may require proteins with brighter red or far-red fluorescence and/or alternative approaches.

Diseño de una empresa de producción de tomate riñón bajo invernadero en la Provincia de Pichincha.

Una nueva teoría debe ir más allá de la ventaja comparativa y llegar a la ventaja competitiva de una nación. Debe explicar por qué las empresas de una nación consiguen ventajas competitivas en todas sus formas, que no solamente en los limitados tipos de ventajas basadas en los factores que se contemplan en la teoría de la ventaja comparativa. La mayoría de las teorías del comercio se fijan exclusivamente en el costo y tratan como nota a pie de página la calidad y los productos diferenciados. Una nueva teoría debe reflejar un rico concepto de la competencia que comprenda los mercados segmentados, los productos diferenciados, las diferencias en las tecnologías y las economías de escala. La calidad, las características y la innovación en los nuevos productos son determinantes en los sectores y segmentos avanzados. Además, la ventaja en los costos se deriva tanto de los diseños que permiten una fabricación eficiente y de las tecnologías avanzadas de proceso cuanto de los costos de los factores o incluso de las economías de escala. Debemos comprender las razones de que algunas naciones sean mejores que otras en la creación de estas ventajas, tan esenciales para la alta y creciente productividad1. En el presente estudio se interrelacionó la investigación documental y la investigación de campo; permitiendo demostrar que la producción de tomate riñón (o Lycopersicum Esculentum, pertenece a la familia de las solanáceas) bajo invernadero, tal como se plantea es técnica y económicamente factible; ya que el cultivo de tomate riñón es uno de los más representativos en cuanto a hortalizas, además, dado que el tomate constituye uno de los principales productos que la gente consume diariamente en sus comidas, lo hace acreedor a una gran demanda diaria sea en su presentación natural o ya procesado, por ejemplo tomate enlatado, pasta de tomate, salsa de tomate, entre otras.

Development of a sustainable method for the extraction of lycopene and β-carotene from food wastes

The main objective of the present work is the study of a profitable process not only in the extraction and selective separation of lycopene and β-carotene, two compounds present in tomato, but also in its potential application to food industry wastes. This is one of the industries that produce larger amounts of wastes, which are rich in high value biomolecules with great economic interest. However, the conventional methods used to extract this kind of compounds are expensive which limits their application at large scale. Lycopene and βcarotene are carotenoids with high commercial value, known for their antioxidant activity and benefits to human health. Their biggest source is tomato, one of the world’s most consumed fruits, reason for which large quantities of waste is produced. This work focuses on the study of diverse solvents with a high potential to extract carotenoids from tomato, as well as the search for more environmentally benign solvents than those currently used to extract lycopene and β-carotene from biomass. Additionally, special attention was paid to the creation of a continuous process that would allow the fractionation of the compounds for further purification. Thus, the present work started with the extraction of both carotenoids using a wide range of solvents, namely, organic solvents, conventional salts, ionic liquids, polymers and surfactants. In this stage, each solvent was evaluated in what regards their capacity of extraction as well as their penetration ability in biomass. The results collected showed that an adequate selection of the solvents may lead to the complete extraction of both carotenoids in one single step, particularly acetone and tetrahydrofuran were the most effective ones. However, the general low penetration capacity of salts, ionic liquids, polymers and surfactants makes these solvents ineffective in the solid-liquid extraction process. As the organic solvents showed the highest capacity to extract lycopene and βcarotene, in particular tetrahydrofuran and acetone, the latter solvent used in the development process of fractionation, using to this by strategic use of solvents. This step was only successfully developed through the manipulation of the solubility of each compound in ethanol and n-hexane. The results confirmed the possibility of fractionating the target compounds using the correct addition order of the solvents. Approximately, 39 % of the β-carotene was dissolved in ethanol and about 64 % of lycopene was dissolved in n-hexane, thus indicating their separation for two different solvents which shows the selective character of the developed process without any prior stage optimization. This study revealed that the use of organic solvents leads to selective extraction of lycopene and β-carotene, allowing diminishing the numerous stages involved in conventional methods. At the end, it was possible to idealize a sustainable and of high industrial relevance integrated process, nevertheless existing the need for additional optimization studies in the future.

Estratégias de controlo da poluição das águas subterrâneas pelos nitratos de origem agrícola

Tese de dout., Ciências Agrárias, Faculdade de Engenharia de Recursos Naturais, Univ. do Algarve, 2003

Compostagem e caracterização de resíduos vegetais para utilização como substratos hortícolas

O objectivo deste trabalho foi estudar a utilização de 5 compostos de resíduos de origem vegetal, como componentes de substratos hortícolas. Estudaram-se os processos de compostagem de bagaço de azeitona, bagaço de uva, polpa de alfarroba, casca de eucalipto e casca de pinheiro, caracterizaram-se os compostos obtidos e testou-se a sua aptidão agronómica, como substratos para viveiro de tomate (Lycopersicum esculentum Mill.) em placas alveoladas e cultura de pelargónio (Pelargonium x hortorum) em vaso. Após uma preparação prévia, que em alguns dos resíduos vegetais constou de moenda, suplemento de azoto e aumento do teor de humidade, efectuou-se a sua compostagem em caixas com 1200 L de capacidade, isoladas termicamente, com arejamento por volteio manual. Depois foram analisadas as suas características físicas e químicas e testados na sua aptidão como constituintes únicos de substratos e em misturas com turfa de sphagnum. A maioria dos processos de compostagem apresentou uma evolução habitual da temperatura, com a máxima aproximando-se ou ultrapassando 60 oC. Como excepções, verificou-se um período de compostagem muito longo em bagaço de azeitona; o atraso da fase termofílica em polpa de alfarroba e, na 1ª compostagem de casca de pinheiro, a temperatura não alcançou a zona termofílica. A maioria dos resíduos manifestaram uma acentuada resistência à degradação durante a compostagem, à excepção da polpa de alfarroba e da casca de eucalipto. Contudo, a nível físico-químico e químico registaram-se evoluções acentuadas, sobretudo nas variáveis relacionadas com alterações da superfície das partículas, como por exemplo, a capacidade de troca catiónica. Outras variáveis apresentaram uma evolução interessante para o acompanhamento do processo e o conhecimento do grau de estabilidade do composto final. Foi apreciável o efeito proporcionado pela adição de lamas de estação de tratamento de águas residuais urbanas, como suplemento azotado, a nível das propriedades físicas dos compostos, do aumento da velocidade do processo de compostagem e do enriquecimento dos compostos em macro e micronutrientes. A compostagem não conduziu à melhoria significativa das propriedades físicas dos materiais, excepto em casca de eucalipto. Os compostos caracterizaram-se fundamentalmente por uma reduzida capacidade de retenção de água e uma elevada capacidade de arejamento. Os compostos obtidos com incorporação de lamas apresentaram os valores mais baixos de capacidade de arejamento, mesmo assim dentro dos limites satisfatórios e, os valores mais altos de capacidade de retenção de água. Na cultura em placas alveoladas, o comportamento de muitas das misturas com compostos não se diferenciou do da testemunha, observando-se uma flutuação sazonal do comportamento das misturas nos dois viveiros de cada ano, associada às condições ambientais mais exigentes do ponto de vista da disponibilidade de água. Observou-se um maior número de correlações significativas entre as características dos substratos e as variáveis relativas ao crescimento das plantas nos viveiros efectuados mais tarde, sob condições de maior evapotranspiração. As plantas obtidas no segundo viveiro de tomate foram instaladas em cultura. As características das plantas do viveiro, apresentaram elevada correlação com as respectivas produções obtidas no campo, evidenciando a importância da qualidade das plantas de viveiro, na produção. Nos ensaios de pelargónio em vaso, também se observaram comportamentos idênticos ao da testemunha em muitas das misturas com compostos. Observou-se no 2º ensaio, um maior número de tratamentos com resultados idênticos aos da testemunha, resultante das condições de menor exigência hídrica, as quais fizeram sobressair menos as diferenças de propriedades físicas das misturas. Contudo, a diferença de crescimento obtido em algumas misturas, atribuiu-se também à interferência da continuidade capilar entre o vaso de papel com a estaca enraizada e a mistura em estudo. O trabalho presente mostrou que é possível obter compostos a partir de resíduos orgânicos, com boas características e a preço competitivo para utilização como substratos hortícolas. O processo de compostagem sendo um elemento chave, é fácil de controlar se houver uma regulação eficaz do arejamento e do teor de humidade durante o processo. Apesar de alguns resíduos, como a polpa de alfarroba, serem caros, se tomarmos em consideração o custo da sua eliminação, poderão conduzir a substratos comercialmente viáveis. Em condições ambientais que favoreçam uma maior evapotranspiração ou, em culturas com maior exigência hídrica, pode ser aconselhável a mistura dos compostos estudados com turfa de sphagnum pouco decomposta para melhorar a capacidade de retenção de água.

Essential oils as anti-nematode agents and their influence on in vitro nematode

Tese de doutoramento, Biologia (Biotecnologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015

Evolution of the rbcS gene family in Solanaceae: concerted evolution and gain and loss of introns, with a description of new statistical guidelines for determining the number of unique gene copies.

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2014