Fermentation of cacao (Theobroma cacao L.) seeds with a hybrid Kluyveromyces marxianus strain improved product quality attributes

Fermentation of Theobroma cacao (cacao) seeds is an absolute requirement for the full development of chocolate flavor precursors. An adequate aeration of the fermenting cacao seed mass is a fundamental prerequisite for a satisfactory fermentation. Here, we evaluated whether a controlled inoculation of cacao seed fermentation using a Kluyveromyces marxianus hybrid yeast strain, with an increased pectinolytic activity, would improve an earlier liquid drainage (`sweatings`) from the fermentation mass, developing a superior final product quality. Inoculation with K. marxianus increased by one third the volume of drained liquid and affected the microorganism population structure during fermentation, which was detectable up to the end of the process. Introduction of the hybrid yeast affected the profile of total seed protein degradation evaluated by polyacrylamide gel electrophoresis, with improved seed protein degradation, and reduction of titrable acidity. Sensorial evaluation of the chocolate obtained from beans fermented with the K. marxianus inoculation was more accepted by analysts in comparison with the one from cocoa obtained through natural fermentation. The increase in mass aeration during the first 24 h seemed to be fundamental for the improvement of fermentation quality, demonstrating the potential application of this improved hybrid yeast strain with superior exogenous pectinolytic activity.

Development of novel microsatellites from Moniliophthora perniciosa, causal agent of the witches` broom disease of Theobroma cacao

Moniliophthora perniciosa is the causal agent of the witches` broom disease of cacao. Based on available genomic sequences, we identified 30 new microsatellite loci, which were analysed using 50 isolates from four populations sampled over a wide geographical area in Brazil, including three populations from the Amazon, the fungal putative centre of diversity, plus one from Bahia. Nine loci were polymorphic, with an average of 2.9 alleles per locus. The level of polymorphism observed was low, but these markers may allow the evaluation of pathogen diversity and the establishment of molecular standards for isolate fingerprinting to support cacao breeding.

Novel sources of witches` broom resistance (causal agent Moniliophthora perniciosa) from natural populations of Theobroma cacao from the Brazilian Amazon

Witches` broom is a severe disease of Theobroma cacao L. (cacao), caused by the basidiomycete Moniliophthora perniciosa. The use of resistant cultivars is the ultimate method of control, but there are limited sources of resistance. Further, resistance from the most widely used source (`Scavina 6`) has been overcome after a few years of deployment. New sources of resistance have been intensively searched for in the Amazon basin. Here, we evaluated for witches` broom resistance, cacao accessions from various natural cacao populations originally collected in the Brazilian Amazon. Resistance of 43 families was evaluated under nursery and/or field conditions by artificial or natural infection, respectively, based on disease incidence. Screening for resistance by artificial inoculation under nursery conditions appeared to be efficient in identifying these novel resistance sources, confirmed by natural field evaluation over a nine-year period. The increase in natural field infection of `Scavina 6` was clearly demonstrated. Among the evaluated families with the least witches` broom incidence, there were accessions originally collected from distinct river basins, including the Jamari river (`CAB 0371`; `CAB 0388`; `CAB 0392`; and `CAB 0410`); Acre (`CAB 0169`); Javari (`CAB 0352`); Solimes (`CAB 0270`); and from the Purus river basin, the two most outstanding resistant accessions, `CAB 0208` and `CAB 0214`. The large genetic diversity found in cacao populations occurring at river basins from Acre and Amazonas states, Brazil, increased the chance that the selected resistant accessions would be genetically more dissimilar, and represent distinct sources of resistance to M. perniciosa from `Scavina 6`.

Understanding the genetic diversity, spatial genetic structure and mating system at the hierarchical levels of fruits and individuals of a continuous Theobroma cacao population from the Brazilian Amazon

Understanding the mating patterns of populations of tree species is a key component of ex situ genetic conservation. In this study, we analysed the genetic diversity, spatial genetic structure (SGS) and mating system at the hierarchical levels of fruits and individuals as well as pollen dispersal patterns in a continuous population of Theobroma cacao in Para State, Brazil. A total of 156 individuals in a 0.56 ha plot were mapped and genotyped for nine microsatellite loci. For the mating system analyses, 50 seeds were collected from nine seed trees by sampling five fruits per tree (10 seeds per fruit). Among the 156 individuals, 127 had unique multilocus genotypes, and the remaining were clones. The population was spatially aggregated; it demonstrated a significant SGS up to 15m that could be attributed primarily to the presence of clones. However, the short seed dispersal distance also contributed to this pattern. Population matings occurred mainly via outcrossing, but selfing was observed in some seed trees, which indicated the presence of individual variation for self-incompatibility. The matings were also correlated, especially within ((r) over cap (p(m)) = 0.607) rather than among the fruits ((r) over cap (p(m)) = 0.099), which suggested that a small number of pollen donors fertilised each fruit. The paternity analysis suggested a high proportion of pollen migration (61.3%), although within the plot, most of the pollen dispersal encompassed short distances (28m). The determination of these novel parameters provides the fundamental information required to establish long-term ex situ conservation strategies for this important tropical species. Heredity (2011) 106, 973-985; doi:10.1038/hdy.2010.145; published online 8 December 2010

Validação da determinação de teobromina em amostras de cacau e seus derivados por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC)

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar

Enxertia do cupuaçuzeiro (Theobroma grandíflorum (Wild ex Spreng) Schum) com uso de gemas e garfos com e sem toalete

Visando obter informações sobre a melhor técnica de enxertia em cupuaçuzeiro (Theobroma grandiflorum (Wild ex Sprebg) Schum), são estudadas neste trabalho seis diferentes modalidades: Forket; enxertia de "placa de seringueira"; escudo; "Tê" invertido; garfagem lateral no alburno e garfagem de topo em fenda cheia. Essas técnicas foram combinadas com e sem corte prévio de 2/3 da parte apical de cada uma das folhas do material matriz (toalete). Os enxertos, foram amarrados com fita plástica e as garfagens, protegidas com sacos plásticos de polietileno transparentes. As mudas, durante todo o experimento, permaceceram em canteiros, protegidas por três telas de nylon verde, sobrepostas. Os dados evidenciaram que o uso de toalete prejudicou o pegamento, provavelmente devido a interferência no balanceamento hormonal nos enxertos. As técnicas consideradas como as melhores foram: garfagem lateral no alburno e a enxertia de placa de seringueira.

(*) Sa3 Li Ki3 Su2e Kwa3 Lha2 Ka3 Ta3 Su2: Duas fruteiras dos índios Nambiquara com potencial para domesticação. (**)

A Amazônia já forneceu espécies frutíferas de reconhecimento internacional como a castanha (Berthollettia excelsa H.B.K.), o cacau (Theobroma cacaoL.) etc., porém, acredita-se que existam muitas outras tão boas quanto estas, ainda por domesticar e/ou difundir, que atualmente são de uso restrito dos índios.Neste, trabalho propõem-se duas espécies, o SA3 LI KI3 SU2 (Onychopetalum krukoffii Fries (Annonaceae)) e o KWA3 LHA2 KA3 TA3 SU2 (Duguetia cf. marcgraviana Martius [Anno-naceae)), fruteiras dos índios Nambiquara, como potenciais para domesticação e uso pelos "civilizados". É apresentada ainda de cada uma delas a descrição botânica.

Composição do chocolate caseiro de amêndoas de cupuaçu (Theobroma grandiflorum (Willd ex Spreng) Schum)

Do cupuaçu, uma das mais promissoras e populares frutas da Amazônia, podem ser obtidos diversos produtos, entre os quais o chocolate. Apresenta se neste trabalho uma receita caseira de como fabricar tal produto, além da análise química dos seus componentes. Os dados obtidos confirmam que o chocolate de cupuaçu possui elevado teor de gordura e razoável quantidade de proteína.

Nest structure of a Euglossa sp. n. In a fruit of Theobroma subincanum from Ecuadorean Amazonas

A nest of an undescribed species of Euglossa was found inside a fruit of Theobroma subincanum (Sterculiaceae) in the Amazonian rainforest, Ecuador. It contained 3-4 living females and one dead and 37 cells in all. Total length of bee 12.5mm; frons blue-green; thorax blue; abdomen bronze above, green and dark ventrally; and kind tibia blue. Tongue about 11 mm long.

ESTIMATIVA DA ÁREA FOLIAR E DO PESO DE FOLHAS SECAS DE PLANTAS JOVENS DE CUPUAÇU (Theobroma grandiflorum (WILLD. EX SPRENG.) SCHUM. - STERCULIACEAE) POR MÉTODOS NÃO DESTRUTIVOS

De 40 folhas de plantas de cupuaçu com 2,5 meses de idade, foram medidos: área de cada folha, peso da folha fresca, peso do limbo fresco, comprimento da folha, comprimento do limbo, maior largura do limbo, distância da base do limbo até a sua maior largura e o peso da folha seca. Entre essas variáveis, com o uso da análise de regressão por passos (stepwise), foram obtidas equações de regressão para estimar a área da folha e o peso da folha seca. Com a equação obtida para a determinação da área da folha (log da área da folha = -0,133 + 1,095 log Comprimento do limbo + 0,872 log Largura do limbo R2= 0,996), conseguiu-se que 92,5% dos dados calculados apresentassem desvios menores do que 10% do valor observado. As equações testadas para a determinação do peso da folha seca mostraram-se ineficientes. Foram avaliadas equações alternativas para o cálculo do peso da matéria seca e da área da folha usando-se o logaritmo natural das medições mais laceis de serem feitas.

A POLINIZAÇÃO MANUAL DO CUPUAÇUZEIRO (Theobroma grandiflorum)

O cupuaçu (Theobroma grandiflorum,Sterculiaceae) é uma frutífera da Amazônia usada na fabricação de sucos, sorvetes, doces e chocolate. A sua popularidade vem aumentando e atualmente é considerada uma das culturas mais lucrativas da região Amazônica. O cupuaçu é uma espécie predominantemente alógama e muitas flores não chegam a dar frutos mesmo quando polinizadas com póíen compatível. A taxa de polinização natural é baixa (estimado em 1,6% para pístílos polínízados com mais de 60 grãos de pólen). No presente trabalho, foram estudados alguns aspectos da sua polinização. Polinizações manuais foram feitas próximo à antese (entre 17-18:00 h) e na manhã seguinte após a antese, da seguinte maneira: retiraram-se três estaminódios da flor que iria ser polinizada para facilitar o acesso ao pistilo; da flor doadora de pólen retirou-se um estame, cujas anteras foram passadas nos braços estigmáticos. O maior êxito foi obtido nas polinizações feitas próximas à antese, atribuído ao maior número de grãos depositados durante as polinizações. Polinizações controladas entre plantas compatíveis mostraram que as flores que receberam 60 grãos de pólen tiveram 20% de probabilidade de formar fruto; as flores que receberam mais de 400 grãos de pólen, sempre formaram mitos. O uso de polinização manual aumentou o número de frutos maduros colhidos. O número de sementes nos frutos derivados de polinização natural e manual foi similar. A polinização manual poderá ser utilizada tanto no melhoramento como para aumentar a produtividade dos cupuaçuzeiros que estejam com problemas de polinização.

BIOLOGIA DE Conotrachelus humeropictus, FIEDLER, 1940 (COLEOPTERA: CURCULIONIDAE), PRAGA DO CACAUEIRO E DO CUPUAÇUZEIRO NA AMAZÔNIA BRASILEIRA.

Foram determinados diversos parâmetros da biologia de Conotrachelus hutneropictus Fiedler, importante praga do cacaueiro, Theobroma cacao L. e do cupuaçuzeiro, T. grandiflorum (Will, ex Spreng.) Schum na Amazônia brasileira. A pesquisa foi realizada em laboratório, com fotofase natural de 12 horas, sob condições controladas de temperatura (27 ± 2eC) e umidade relativa (80 ± 10%). C. hutneropictus alimentado com folhas novas e frutos novos de cacueiros, apresentou em média, um ciclo de ovo a emergência do adulto do solo de 79 a 151 dias e em média, 108,80 ± 9,44 dias (Χ ±Εχ95) para machos e 156,87 ±16,19 dias para fêmeas. O período de pré-oviposição foi de 16,20 ± 0,49 dias. O periodo de oviposição foi de 80,50 ± 5,58 dias, colocando cada fêmea, de 55 a 153 ovos, em média 108,45 ± 6,21 ovos, sendo as posturas diárias e constituídas em média por 1,29 ± 0,03 ovos. No interior dos frutos de cacau, o inseto necessitou de 4,73 ± 0,06 dias e 26,64 ±0,17 dias, para o desenvolvimento embrionário e larval, respectivamente. Após esse período, um total de 20,25 ± 1,50 dias se passaram no solo, para o desenvolvimento das fases de pré-pupa (6,07 ± 0,06 dias), pupa (9,62 ±0,10 dias) e completa formação fisiológica do adulto (4,56 ±0,11 dias). Neste interim, C. humeropictus torna-se mais vulnerável ao ataque de seus inimigos naturais, principalmente fungos, dentre os quais Metarhiziutn anisopliae (Metsch.) Sorok. e Beauveria bassiana (Bals.) Vuill., únicos inimigos constatados para a espécie no decorrer da pesquisa.

Occurrence of Spaethiella coccinea Boheman (Coleoptera: Chrysomelidae, Hispinae) on Theobroma grandiflorum [Willdenow ex Sprengel] Schumman, (sterculiaceae), in Manaus, Amazonas, Brazil

A preliminary study on the ocurrence of Spathiella coccinea Boh. (Coleoptera) on Theobroma grandiflorum (cupuassu), native Amazonian fruit plant, are reported. S. coccinea is known to feed on leaves of many species of palm, and has been found in Elaeis guineensis (Palmaceae) leaves. From September 1994 to February 1996 observations were made on the behavior and seasonal aspects of S. coccinea and larvae, pupae and adults found on the leaves of cupuassu were hand collected. The highest number of insects was found in the rainy season February 1995.

Coleopterofauna visitante de Theobroma grandiflorum Schum. (Sterculiaceae) de uma plantação nos arredores de Manaus, Amazonas, Brasil1

O cupuaçu (Theobroma grandiflorum Schumman), é uma planta frutífera nativa da Amazônia, com uma diversificação na entomofauna encontrada, registrando-se maior abundância na ordem Coleoptera. Em uma plantação nos arredores da cidade de Manaus usando-se métodos de coletas, manuais, com aplicação de inseticida (método de queda) e armadilhas de interceptação de vôo foram coletados durante 12 meses consecutivos, 1.212 exemplares de Coleoptera. Alguns aspectos em relação a fenologia e localização das plantas foram abordados. A maior abundância foi registrada em plantas localizadas em áreas de relevo plano expostas ao sol, com flores e sem frutos. Encontrou-se maior frequência nos meses correspondentes ao período menos chuvoso (de junho a novembro), registrando-se maior quantidade de exemplares no horário matutino. Foram identificadas 32 famílias e as mais abundantes foram Chrysomelidae 25,17%, Curculionidae 18,08%, (incluindo Scolytinae e Platypodinae), Slaphylinidae 17,57% e Coccinellidae 12,46%. Foram identificados indivíduos dos gêneros Palaminus (Staphylinidae), Phenrica, Asphaera, Colaspis, Homophoeta, Heilipus (Chrysomelidae), Desmobaris, Phitotribus, Comptocerus (Curculionidae) e das espécies Homophoeta aequinoctialis, Exora obsoleta, Spaethiella coccinea (Chrysomelidae), Colobothea hirtipes, Clorida curta, Compsibidion maronicum, Heíerachthes pelonioides (Cerambycidae) e Marshallius multisignatus (Curculionidae). Os indivíduos de Spaethiella coccinea foram observados alimentando-se das folhas, Desmobaris e Heilipus foram encontrados alimentando-se dos brotos das folhas e das flores sendo considerados pragas para mudas das plantas. A relação dos indivíduos do gênero Phitotribus com a planta ainda não é conhecida.

Estimativa de biomassa de sistemas agroflorestais das várzeas do rio juba, Cametá, Pará

Este trabalho apresenta uma estimativa da biomassa seca (BS) acima do solo e estoque de carbono (EC) de sistemas agroflorestais (SAF) estudados nas várzeas do rio Juba, Cametá, Pará. A BS foi estimada pelo método indireto a partir dos dados de um inventário florestal realizado em sete parcelas de 0,25 ha (50 m x 50 m). Foram inventariados em média 2594 indivíduos/ha com DAP >5 cm. Euterpe oleracea Mart.(açaí) e Theobroma cacao L. (cacau), foram as espécies mais importantes e representaram 80 % dos indivíduos (54 % e 26 %, respectivamente) e as outras espécies (árvores) 20 %. Em média a BS dos SAF foi de 298,44 t/ha. O açaí apresentou BS de 4,47 t/ha (43 % nas folhas e 57 % nos estipes), o cacau 1,45 t/ha (18 % nas folhas e 82 % na madeira) e as árvores 292,52 t/ha (1 % nas folhas e 99 % na madeira). O EC contido na BS total média foi de 134,30 t/ha; as árvores estocaram 131,63 t/ha (98 %), o açaí 2,01 t/ha (1,5 %) e o cacau 0,65 t/ha (0,5 %). O EC médio dos SAF estudados (idade média de 12 anos) representou, em média, cerca de 96 % do carbono que é estocado numa floresta primária de terra firme; cerca de 62 % a mais do estocado em florestas secundárias enriquecidas (idade média de 26 meses) e 23 % a mais do estocado em florestas de várzeas na Amazônia brasileira.