The role of s-nitrosothiols and rho-kinase 1 in glucose and lipid metabolism

RESUMO: Na sociedade contemporânea a diabetes tipo 2 e a obesidade estão a aumentar exponencialmente, representando um grave problema de saúde pública. De acordo com a IDF “A diabetes e a obesidade são o principal problema de saúde pública do século XXI’. Para além destas duas patologias, a prevalência de esteatose hepática não-alcoólica (NAFLD), entre a população obesa e diabética, é de cerca de 90%. O aumento da obesidade, diabetes e NAFLD tem uma forte correlação com o aumento do consumo de gorduras e açúcares, acompanhado de um decréscimo acentuado da actividade física. A obesidade, diabetes e NAFLD tem sido escrupolosamente investigada mas as terapêuticas disponíveis continuam a ser muito limitadas. Tendo em conta o número crescente e alarmante de obesos e diabéticos o conhecimento detalhado da patofisiologia da obesidade, diabetes e NAFLD, tendo em vista a necessidade extrema de desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas, é da mais elevada urgência. O fígado é reconhecido como um orgão primordial no controlo da homeostase. No estado pós-prandial, o fígado converte a glucose em glicogénio e lípidos. Em contraste, no estado de jejum, o fígado promove a produção de glucose. Sistemas neuronais e hormonais, bem como o estado metabólico do fígado, controlam de forma muito precisa a alternância entre os diferentes substratos metabólicos, dependente do estado prandial. A insulina tem um papel central no controlo do metabolismo energético no fígado; se, por um lado, inibe a produção hepática de glucose e corpos cetónicos, por outro, promove a glicólise e a lipogénese. O metabolismo energético no fígado é também regulado por vários factores de transcrição e co-reguladores que, por sua vez, são regulados pela insulina, glucagina e outras hormonas metabólicas. Em conjunto, todos estes factores e reguladores vão controlar de forma muito estreita a gluconeogénese, a β-oxidação e a lipogénese, no fígado. Para além dos já conhecidos reguladores do metabolismo hepático, novas moléculas têm sido estudadas como tendo um papel fundamental na regulação do metabolismo energético no fígado. Qualquer desequilíbrio no metabolismo hepático vai contribuir para a insulino-resistência, NAFLD e diabetes tipo 2. O principal objectivo do trabalho de investigação aqui apresentado é o contributo para o estudo detalhado da patogénese da diabetes e obesidade, num contexto de dietas ricas em açúcares e gorduras, e com a perspectiva de explorar novas estratégias terapêuticas. Os objectivos específicos deste trabalho eram: primeiro, determinar se o tratamento com glutationo (GSH) e óxido nítrico (NO) era suficiente para melhorar a insulino-resistência associada ao elevado consumo de sacarose; segundo, determinar o papel da Rho-kinase 1 (ROCK1) na regulação do metabolismo hepático da glucose e dos lípidos; e terceiro, estudar o efeito do metilsulfonilmetano (MSM) em doenças metabólicas associadas à obesidade. Na primeira parte deste trabalho de investigação foram utilizados ratos Wistar machos sujeitos a uma dieta rica em sacarose (HS). Tal como esperado, estes animais apresentavam insulino-resistência e hiperinsulinémia. A dieta HS levou ao aumento dos níveis hepáticos de NO e ao decréscimo dos níveis de GSH no fígado. Em jejum, a administração intraportal de GSH e NO, a animais saudáveis promoveu um aumento significativo da sensibilidade à insulina. Também nestes animais, a administração intravenosa de S-nitrosotióis, compostos orgânicos que contém um grupo nitroso acoplado a um átomo de enxofre de um tiol, promoveu o aumento significativo da sensibilidade à insulina. Pelo contrário, em animais sujeitos à dieta HS, as doses padrão de GSH + NO e de S-nitrosotióis não conseguiram promover o aumento da sensibilidade à insulina. No entanto, ao aumentar a dose de S-nitrosotióis administrados por via intravenosa, foi possível observar o aumento da sensibilidade à insulina dependente da dose, indicando um possível papel dos S-nitrosotióis como sensibilizadores de insulina. O estudo detalhado do papel dos S-nitrosotióis na via de sinalização da insulina revelou que há um aumento da fosforilação do receptor da insulina (IR) e da proteína cinase B (Akt), sugerindo um efeito dos S-nitrosotióis nesta via de sinalização. Os resultados apresentados nesta primeira parte sugerem que os S-nitrosotióis promovem a correcta acção da insulina, podendo vir a ser importantes alvos terapêuticos. Na segunda parte deste trabalho de investigação utilizámos murganhos, com uma delecção específica da ROCK1 no fígado, e sujeitos a uma dieta rica em lípidos (HFD). Foi possível concluir que a ausência da ROCK1 no fígado previne a obesidade, melhora a sensibilidade à insulina e protege contra a esteatose hepática. A ausência de ROCK1 no fígado levou a um decréscimo significativo da expressão génica de genes associados à lipogénese, com uma diminuição acentuada do fluxo metabólico associado a esta via. Pelo contrário, a sobreexpressão de ROCK1, exclusivamente no fígado, promove a insulino-resistência e a esteatose hepática no contexto de obesidade induzida pela dieta. Para além disto, a delecção da ROCK1 no fígado de animais obesos e diabéticos, os murganhos deficientes em leptina, corroborou os dados obtidos no primeiro modelo animal, com a franca melhoria da hiperglicémia, hiperinsulinémia e esteatose hepática. Os dados que compõem esta parte do trabalho de investigação sugerem que a ROCK1 tem um papel crucial na regulação do metabolismo lipídico. Na terceira e última parte deste trabalho de investigação foi investigado o efeito do composto metilsulfunilmetano (MSM), um composto organosulfúrico naturalmente presente em plantas e utilizado também como suplemento dietético, em murganhos obesos e insulino-resistentes, por exposição a uma dieta rica em lípidos (DIO). O tratamento com MSM melhorou a insulino-resistência e protegeu contra a esteatose hepática. O conteúdo hepático em triglicéridos e colesterol também diminuíu de forma significativa nos animais DIO sujeitos ao tratamento com MSM, bem como a expressão génica associada à lipogénese. Para além disto, o tratamento com MSM levou a uma diminuição da expressão génica associada à inflamação. De realçar que o tratamento com MSM levou a uma melhoria do perfil hematopoiético destes animais, tanto na medula óssea como no sangue. Para comprovar o efeito benéfico do MSM na obesidade e insulino-resistência utilizámos murganhos deficientes no receptor da leptina, e por isso obesos e diabéticos, tendo observado um perfil semelhante ao obtido para murganhos sujeitos a uma dieta rica em lípidos e tratados com MSM. Concluímos, através dos dados recolhidos, que o MSM como suplemento pode ter efeitos benéficos na hiperinsulinémia, insulino-resistência e inflamação que caracterizam a diabetes tipo 2. Em resumo, os dados obtidos neste trabalho de investigação mostram que os S-nitrosotióis podem ter um papel importante como sensibilizadores da insulina, promovendo um aumento da sensibilidade à insulina num contexto de dietas ricas em sacarose. Para além disto, estudos in vitro, sugerem que os S-nitrosotióis regulam, especificamente, a via de sinalização da insulina. Este trabalho teve também como objectivo o estudo da ROCK1 como regulador do metabolismo da glucose e dos lípidos no fígado. Através do estudo de animais com uma delecção ou uma sobreexpressão da ROCK1 no fígado mostrou-se que esta tem um papel crucial na patogénese da obesidade e diabetes tipo 2, especificamente através do controlo da lipogénese de novo. Finalmente, foi também objectivo deste trabalho, explorar o efeito do MSM em animais DIO e deficientes em leptina. O tratamento com MSM protege de forma evidente contra a obesidade e insulino-resistência, com especial enfâse para a capacidade que esta molécula demonstrou ter na protecção contra a inflamação. Em conjunto os vários estudos aqui apresentados mostram que tanto os S-nitrosotióis como a ROCK1 têm um papel na patogénese da obesidade e diabetes tipo 2 e que a utilização de MSM como suplemento às terapêuticas convencionais pode ter um papel no tratamentos de doenças metabólicas.-------------------------------ABSTRACT: In modern western societies type 2 diabetes and obesity are increasing exponentially, representing a somber public concern. According to the International Diabetes Federation (IDF) ‘Diabetes and Obesity are the biggest public health challenges of the 21st century’. Aside from these the prevalence of nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD), among the diabetic and obese population, is as high as 90%. It is now well established that the increase in obesity, diabetes and NAFLD strongly correlates with an increase in fat and sugar intake in our diet, alongside physical inactivity. The pathogenesis of obesity, diabetes and NAFLD has been thoroughly studied but the treatment options available are still narrow. Considering the alarming number in the obese and diabetic population the complete understanding of the pathogenesis, keeping in mind that new therapeutic strategies need to be attained, is of the highest urgency. The liver has been well established as a fundamental organ in regulating whole-body homeostasis. In the fed state the liver converts the glucose into glycogen and lipids. Conversely, in the fasted state, glucose will be produced in the liver. Neuronal and hormonal systems, as well as the hepatic metabolic states, tightly control the fast to fed switch in metabolic fuels. Insulin has a central role in controlling hepatic energy metabolism, by suppressing glucose production and ketogenesis, while stimulating glycolysis and lipogenesis. Liver energy metabolism is also regulated by various transcription factors and coregulators that are, in turn, regulated by insulin, glucagon and other metabolic hormones. Together, these regulators will act to control gluconeogenesis, β-oxidation and lipogenesis in the liver. Aside from the well-established regulators of liver energy metabolism new molecules are being studied has having a role in regulating hepatic metabolism. Any imbalance in the liver energy metabolism is a major contributor to insulin resistance, NAFLD and type 2 diabetes. The overall goal of this research work was to contribute to the understanding of the pathogenesis of diabetes and obesity, on a setting of high-sucrose and high-fat diets, and to explore potential therapeutic options. The specific aims were: first, to determine if treatment with glutathione (GSH) and nitric oxide (NO) was sufficient to ameliorate insulin resistance induced by high-sucrose feeding; second, to determine the physiological role of rho-kinase 1 (ROCK1) in regulating hepatic and lipid metabolism; and third, to study the effect of methylsulfonylmethane (MSM) on obesity-linked metabolic disorders. In the first part of this research work we used male Wistar rats fed a high-sucrose (HS) diet. As expected, rats fed a HS diet were insulin resistant and hyperinsulinemic. HS feeding increased hepatic levels of NO, while decreasing GSH. In fasted healthy animals administration of both GSH and NO, to the liver, was able to increase insulin sensitivity. Intravenous administration of S-nitrosothiols, organic compounds containing a nitroso group attached to the sulfur atom of a thiol, in fasted control animals also increased insulin sensitivity. Under HS feeding the standard doses of GSH + NO and S-nitrosothiols were unable to promote an increase in insulin sensitivity. However, the intravenous administration of increasing concentrations of S-nitrosothiols was able to restore insulin sensitivity, suggesting that S-nitrosothiols have an insulin sensitizing effect. Investigation of the effect of S-nitrosothiols on the insulin signaling pathway showed increased phosphorylation of the insulin receptor (IR) and protein kinase B (Akt), suggesting that S-nitrosothiols may have an effect on the insulin signaling pathway. Together, these data showed that S-nitrosothiols promote normal insulin action, suggesting that they may act as potential pharmacological tools. In the second part of this research work we used liver-specific ROCK1 knockout mice fed a high-fat (HF) diet. Liver-specific deletion of ROCK1 prevented obesity, improved insulin sensitivity and protected against hepatic steatosis. Deficiency of ROCK1 in the liver caused a significant decrease in the gene expression of lipogenesis associated gene, ultimately leading to decreased lipogenesis. Contrariwise, ROCK1 overexpression in the liver promoted insulin resistance and hepatic steatosis in diet-induced obesity. Furthermore, liver-specific deletion of ROCK1 in obese and diabetic mice, the leptin-deficient mice, improved the typical hyperglycemia, hyperinsulinemia and liver steatosis. Together, these data identify ROCK1 as a crucial regulator of lipid metabolism. In the third and final part of this research work we investigated the effect of MSM, an organosulfur compound naturally found in plants and used as a dietary supplement, on diet-induced obese (DIO) and insulin resistant mice. MSM treatment ameliorated insulin resistance and protected against hepatosteatosis. Hepatic content in triglycerides and cholesterol was significantly decreased by MSM treatment, as well as lipogenesis associated gene expression. Furthermore, MSM treated mice had decreased inflammation associated gene expression in the liver. Importantly, FACS analysis showed that MSM treatment rescued the inflammatory hematopoietic phenotype of DIO mice in the bone marrow and the peripheral blood. Moreover, MSM treatment of the obese and diabetic mice, the leptin-deficient mice, resulted in similar effects as the ones observed for DIO mice. Collectively, these data suggest that MSM supplementation has a beneficial effect on hyperinsulinemia, insulin resistance and inflammation, which are often found in type 2 diabetes. In conclusion, this research work showed that S-nitrosothiols may play a role as insulin sensitizers, restoring insulin sensitivity in a setting of high-sucrose induced insulin resistance. Furthermore, in vitro studies suggest that S-nitrosothiols specifically regulate the insulin signaling pathway. This research work also investigated the role of hepatic ROCK1 in regulation of glucose and lipid metabolism. Using liver-specific ROCK 1 knockout and ROCK1 overexpressing mice it was shown that ROCK1 plays a role in the pathogenesis of obesity and type 2 diabetes, specifically through regulation of the de novo lipogenesis pathway. Finally, this research work aimed to explore the effect of MSM in DIO and leptin receptor-deficient mice. MSM strongly protects against obesity and insulin resistance, moreover showed a robust ability to decrease inflammation. Together, the individual studies that compose this dissertation showed that S-nitrosothiols and ROCK1 play a role in the pathogenesis of obesity and type 2 diabetes and that MSM supplementation may have a role in the treatment of metabolic disorders.

Study of grapevine solute transporters involved in berry quality. A biochemical and molecular approach

Tese de Doutoramento em Biologia de Plantas

Efeito dos resíduos de café seco e fermentado por Monascus ruber no metabolismo de camundongos Apo E

FUNDAMENTO: A aterosclerose é uma doença inflamatória crônica de origem multifatorial que ocorre em resposta à agressão endotelial. O fungo Monascus ruber apresenta atividade hipocolesterolêmica e polifenóis presentes no resíduo de café apresentam atividade antioxidante, podendo auxiliar na prevenção de doenças cardiovasculares. O resíduo de café possui quantidade significativa de açúcares fermentescíveis, constituindo-se em substrato apropriado para o cultivo de fungos. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito dos resíduos de café seco e fermentado por Monascus ruber no metabolismo lipídico de camundongos knockout Apo E. MÉTODOS: O ensaio biológico foi realizado com 30 camundongos knockout para o gene Apo E, divididos em cinco grupos e submetidos a diferentes tratamentos. Foi realizada a prospecção fitoquímica e quantificação de compostos fenólicos dos resíduos fermentado e sem fermentar. O soro dos animais foi analisado utilizando kits enzimáticos e o tecido aórtico incluso em parafina e corado com H/E para realização da análise histopatológica. RESULTADOS: O resíduo de café sem fermentar 2%, em relação ao grupo controle, diminuiu em 42% o nível sérico de triacilgliceróis e em aproximadamente 41% a fração VLDL-c. Os grupos dos animais alimentados com 10% de resíduo não fermentado e 2% de resíduo fermentado diminuíram a área de lesão 10,5% e 15,4%, respectivamente, quando comparados ao controle. O resíduo fermentado apresentou um teor de compostos fenólicos superior ao resíduo não fermentado. CONCLUSÃO: O presente estudo mostra que a fermentação do resíduo de café apresenta potencial efeito benéfico sobre as doenças cardiovasculares, especialmente a aterosclerose.

Efeitos do biureto no sorgo saccarino (Sorghum Bicolor L.) (Moench) avaliados pelos conteúdos de alguns compostos nitrogenados e de açúcares

Este trabalho foi desenvolvido no Departamento de Solos, Geologia e Fertilizantes da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", USP, com a finalidade de estudar os efeitos fitotóxicos do biureto, adicionado à uréia, ao sorgo sacarino (Sorghum bicolor L.) (Moench), tanto aplicado no solo como em pulverização foliar. Trata-se de um ensaio em vaso, conduzido em casa de vegetação e em dois tipos de solo: um arenoso-Areia Quartzosa e outro argilo-Terra Roxa. Os tratamentos foram: 1- 1,15 g N/vaso no solo 2- 1,15 g N/vaso + 1% de biureto no solo 3_ 1,15 g N/vaso + 2% de biureto no solo 4- 1,15 g N/vaso + 3% de biureto no solo 5- 1,15 g N/vaso via foliar 6- 1,15 g N/vaso + 1% de biureto via foliar 7- 1,15 g N/vaso + 2% de biureto via foliar 8- 1,15 g N/vaso + 3% de biureto via foliar Os resultados mostraram que os compostos nitrogenados (proteínas e aminoácidos) do sorgo apresentaram metabolismo aparentemente não alterado em presença de biureto, em qualquer dos dois tipos de aplicação enquanto que ocorreram variações nos teores de açúcares redutores e açúcares totais.

Impacto dos nutrientes N e K e de açúcares solúveis sobre populações de Diabrotica speciosa (Germar) (Coleoptera, Chrysomelidae) e Agrotis ipsilon (Hüfnagel) (Lepidoptera, Noctuidae) na cultura da batata, Solanum tuberosum L. (Solanaceae)

Foi estudada a ocorrência de Diabrotica speciosa (Germar, 1824) (Coleoptera, Chrysomelidae) e de Agrotis ipsilon (Hüfnagel, 1767) (Lepidoptera, Noctuidae) em plantas de batata, cultivares Achat e Monalisa, influenciadas por dosagens de nitrogênio e potássio, e teor mínimo de açúcares solúveis. Os seguintes parâmetros foram avaliados: concentração de nutrientes minerais e açúcar em folha verde, folha senescente, folha em abcisão, haste, tubérculo e planta total usando extratos de infusão em etanol 80%. A maior infestação por larvas de D. speciosa foi na cultivar Monalisa a 150 kg.ha-1 de N + K com 27,03% a P<0,05. Foi observado que o efeito da dosagem de N + K no incremento da concentração de açúcares solúveis aumentou os danos provocados por A. ipsilon nos tubérculos e hastes. A infestação por essas espécies aumentou para 58,82% na cultivar Monalisa, quando a dosagem de nitrogênio foi elevada de 0 para 150 kg.ha-1, na ausência de potássio. Por outro lado, alta dosagem de potássio reduziu os danos causados por A. ipsilon na cultivar Monalisa. Entretanto, não influiu no armazenamento de açúcar solúvel. Os resultados indicaram que na cultivar Achat os teores de açúcares solúveis foram reduzidos, provavelmente sensibilizados pela elevação da dosagem de adubação potássica, diferindo da cultivar Monalisa cuja influência verificada foi pela dosagem do nitrogênio.

Regulação do desenvolvimento de micorrizas arbusculares

As micorrizas arbusculares (MAs) são associações simbióticas mutualistas entre fungos do filo Glomeromycota e a maioria das plantas terrestres. A formação e o funcionamento das MAs depende de um complexo processo de troca de sinais, que resulta em mudanças no metabolismo dos simbiontes e na diferenciação de uma interface simbiótica no interior das células das raízes. Os mecanismos que regulam a formação das MAs são pouco conhecidos, mas sabe-se que a concentração de fosfato (P) na planta é um fator determinante para o desenvolvimento da simbiose. A disponibilidade de P na planta pode afetar o balanço de açúcares e de fitormônios (FHs), além da expressão de genes de defesa vegetal. Com o advento da genômica e proteômica, vários genes essenciais para o desenvolvimento das MAs já foram identificados e seus mecanismos de regulação estão sendo estudados. Até o presente, sabe-se que as plantas secretam substâncias que estimulam a germinação de esporos e o crescimento de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs). Há evidências também de que os FMAs sintetizam moléculas sinalizadoras, que são reconhecidas pelas plantas hospedeiras. Pelo menos três genes são essenciais para o reconhecimento dessa molécula e a transdução do sinal molecular. Discutem-se os papéis desses genes e os possíveis mecanismos que regulam sua expressão, bem como os papéis dos FHs na regulação de MAs são discutidos.

Efeito de substâncias húmicas na cinética de absorção de potássio, crescimento de plantas e concentração de nutrientes em Phaseolus vulgaris L.

As substâncias húmicas podem influenciar direta ou indiretamente o metabolismo das plantas, alterando assim o seu crescimento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de substâncias húmicas (SH) no crescimento e na concentração de nutrientes em plantas de feijão (Phaseolus vulgaris, L.) e nos parâmetros cinéticos de absorção de K. O experimento foi realizado em bancada de laboratório, com luz artificial. As plantas cresceram em vasos contendo solução nutritiva completa acrescida de cinco doses (0; 2,5; 5; 10; e 20 mg L-1 de C) de SH solúveis em meio alcalino (ácido húmico + ácido fúlvico), extraídos de amostra de carvão mineral da mina de Candiota, RS, da Companhia Riograndense de Mineração, num delineamento completamente ao acaso, com três repetições. Aos 28 dias de cultivo, foram avaliados parâmetros cinéticos de absorção de K, massa da parte aérea e da raiz seca, teores de N, P, K, Ca e Mg no tecido da parte área e as características morfológicas de raízes (comprimento, área e raio). Os resultados evidenciaram que a adição de SH extraída de carvão mineral estimulou o crescimento do feijão e afetou a cinética de absorção de K. A produção de massa da parte aérea seca das plantas mostrou resposta quadrática à adição de substâncias húmicas, atingindo valor máximo na dose equivalente a 11 mg L-1 de C, enquanto a massa das raízes secas aumentou linearmente em até 41 %, com as doses testadas. As características morfológicas de raiz e o estado nutricional das plantas não foram significativamente afetados pelas SH. Os parâmetros cinéticos de absorção de K, Imáx, Cmín e Km, decresceram linearmente com o aumento das doses de SH, causando redução na taxa de absorção de K nas concentrações deste nutriente na solução superiores a 10 μmol L-1.

Diversidade de Gluconacetobacter diazotrophicus isolada de plantas de cana-de-açúcar cultivadas no Brasil

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade da população de Gluconacetobacter diazotrophicus oriunda de cultivares de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) de diferentes regiões e bancos de germoplasma. O estudo foi realizado com 123 isolados, obtidos de folhas, colmos e raízes de 80 espécies e híbridos de cana-de-açúcar, procedentes de diferentes países e mantidos em coleções de germoplasma nos Estados da Bahia e Rio de Janeiro. Foram utilizados cinco isolados obtidos de plantas de café (Coffea arabica), dois de abacaxi (Ananas comosus) e um de Pennisetum purpureum e mais 10 estirpes com padrões eletroforéticos distintos, após o uso de enzimas comuns do metabolismo microbiano (MLEE). O agrupamento obtido por meio da técnica de imunoadsorção com enzima acoplada (ELISA) sugere que as variações expressas pelos isolados não estão relacionadas com a espécie de planta, a variedade de cana-de-açúcar, a origem geográfica, a parte da planta de onde os isolados foram obtidos e o tempo de amostragem. Altas doses de nitrogênio levaram à diminuição da diversidade de G. diazotrophicus.

Vida útil e metabolismo de carboidratos em raízes de mandioquinha-salsa sob refrigeração e filme de PVC

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da temperatura de armazenamento e do uso do filme de cloreto de polivinila (PVC) sobre a perda de matéria fresca e água, incidência de danos causados por frio e metabolismo pós-colheita dos carboidratos, em raízes tuberosas de mandioquinha-salsa (Arracacia xanthorrhiza). O filme de PVC reduziu a perda de matéria fresca e manteve o teor de água das raízes, durante o armazenamento por 60 dias a 5 e 10ºC. Os danos causados por frio foram inibidos nas raízes embaladas em filme de PCV, em ambas as temperaturas de armazenamento. As baixas temperaturas induziram o acúmulo de açúcares solúveis e a degradação de amido e, para as raízes armazenadas sem PVC, o aumento do conteúdo dos açúcares solúveis foi transiente e a taxa de degradação de amido foi superior à das raízes armazenadas com PVC.

Concentrações de carboidratos em tecidos de pessegueiro (Prunus persica (L.) Batsch) cv. jubileu em plantas com ou sem sintomas de morte-precoce durante o período de dormência

O objetivo deste trabalho foi determinar as concentrações de amido e açúcares solúveis em tecidos de gemas e base de gemas de plantas de pessegueiro (Prunus persica (L.) Batsch) cultivar Jubileu, com e sem sintomas da Morte-Precoce-do-Pessegueiro, durante o período de repouso. Os ramos foram coletados em quatro épocas durante a dormência (11-06, 11-07, 29-07 e 05-08), no inverno de 2003. Foram conduzidos dois experimentos separadamente, um para cada pomar. A elevada concentração de amido nos tecidos das plantas sem sintomas de morte-precoce na fase da saída de dormência propiciou um adequado suprimento energético para que a brotação e a floração destas plantas ocorressem de maneira uniforme e regular. Por outro lado, a antecipação na quebra de dormência das plantas com sintomas da morte-precoce, provocada pelo desencadeamento da síndrome, intensificou a degradação do amido e do sorbitol em ambos os tecidos na saída de dormência, possivelmente, para o fornecimento de glicose e frutose.

Ocorrência das biovares 1 e 2 de Ralstonia solanacearum em lavouras de batata no estado do Rio Grande do Sul

Com a finalidade de verificar a ocorrência e a distribuição de biovares de Ralstonia solanacearum no Estado do Rio Grande do Sul, plantas com sintomas de murcha-bacteriana foram coletadas, na primavera de 1999, em 25 lavouras de batata (Solanum tuberosum) em dez municípios das quatro áreas de produção: Serra do Nordeste, Planalto Superior, Depressão Central e Grandes Lagoas. A determinação da espécie foi feita com teste sorológico através de ELISA e da biovar com base no metabolismo oxidativo de açúcares e álcoois. Noventa e quatro porcento dos 490 isolados foram identificados como biovar 2. A ocorrência da biovar 1 foi registrada na Serra do Nordeste e Depressão Central. A ocorrência das biovares não mostrou relação com a temperatura média local ou cultivar de batata.

Efeito do Soil-borne wheat mosaic virus sobre o metabolismo de cinco genótipos de trigo com diferentes níveis de resistência à doença

Com o objetivo de conhecer as alterações metabólicas promovidas pelo Soil-borne wheat mosaic virus (SBWMV), um dos vírus economicamente mais importantes da cultura do trigo (Triticum aestivum), foram analisados os níveis de proteínas solúveis e determinadas as atividades da peroxidase e da protease em quatro cultivares (BRS Guabiju, BRS 194, BRS 179, BR 23) e uma linhagem (PF 980524) de trigo com diferentes níveis de resistência ao vírus. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, comparando-se as médias, pelo Teste de Duncan a 5%. Os níveis de proteínas solúveis foram mais elevados nas plantas sem sintomas, enquanto que as atividades da peroxidase e da protease foram maiores em plantas com sintoma de mosaico do que em plantas assintomáticas. Além disso, pode-se constatar que quanto maior a suscetibilidade do genótipo, maior o nível de atividade da protease. Estes resultados são promissores para estudos de inibição da protease para controle de viroses.

Efeito de níveis de desbaste de frutos do cafeeiro na incidência da ferrugem, no teor de nutrientes, carboidratos e açúcares redutores

A ferrugem do cafeeiro causa prejuízos quando as plantas atingem o ciclo de alta carga de frutos pendentes. Diante destes fatos o presente trabalho teve por objetivo avaliar o desenvolvimento da doença em plantas com diferentes níveis de desbaste de frutos (0, 25, 50, 75, e 100%) e os efeitos nos teores de nutrientes e carboidratos nas folhas nos anos de 2001 e 2002, em plantas da cultivar Catuaí Vermelho, com 5 anos de idade. A incidência da doença aumentou à medida que os níveis de desbaste de frutos aumentava nas plantas. A ferrugem iniciou o crescimento a partir de janeiro, atingindo o pico na época da colheita, em julho e não evoluiu em plantas com zero por cento de frutos. Plantas que produziram 62,75 sc. de café ben./ha teve 95% de folhas doentes no final do experimento. Plantas com produção abaixo de 15 sc. ben./ha, permaneceu com aproximadamente 10% de incidência da doença. A medida que se aumentou a carga pendente de frutos nas plantas (0-100%), o teor médio de potássio reduziu 34 %; o de cálcio aumentou 37%; o de cobre decresceu 17% e o de boro aumentou 29%. Os outros elementos químicos não variaram. O teor de amido reduziu em torno de 30% nas plantas sem carga para aqueles com 50-100% de frutos. Os teores de açúcares redutores, açúcares redutores totais e açúcares não redutores não variaram em função da carga de frutos nas plantas.

Avaliação sazonal da produção de borracha e da dinâmica de carboidratos solúveis em plantas de seringueira (Heveabrasiliensis Müll. Arg.) cultivadas em Lavras, Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de látex de seringueira (Heveabrasiliensis) e as possíveis alterações no teor de carboidratos em função das variações de fatores climáticos. Foram utilizadas plantas do clone RRIM 600 com 8 anos de idade e no primeiro ano de exploração. As análises dos teores de açúcares solúveis totais e açúcares redutores foram realizadas em duas datas distintas, 29/8/97 (inverno) e 23/12/97 (verão), com amostragens em intervalos de 3 horas, em um ciclo de 24 horas de avaliação. A produção de borracha seca foi avaliada em duas sangrias, em cada estação. Os resultados evidenciaram que, além da relação da produção de borracha com a disponibilidade de água, as variações de temperatura entre as estações também tiveram uma importante influência sobre a disponibilidade de carboidratos para a síntese de látex.

Respostas de plantas de Schizolobium amazonicum [S. parahyba var. amazonicum] e Schizolobium parahyba [Schizolobium parahybum] à deficiência hídrica

Plantas jovens de S. amazonicum (paricá) e S. parahyba (guapuruvu) foram submetidas a dois ciclos de deficiência hídrica em casa de vegetação. O déficit hídrico induziu o aumento dos teores de aminoácidos solúveis totais, prolina, açúcares solúveis totais e K+ nos tecidos foliares, ocasionando o abaixamento do potencial osmótico em ambas as espécies. Porém, a análise dos resultados das curvas pressão-volume indica que as espécies respondem, de maneira diferente, ao estresse hídrico e o S. amazonicum apresenta maior capacidade de adaptação osmótica do que o S. parahyba.