Critical behavior in nonequilibrium phase transitions

The nonequilibrium phase transitions occurring in a fast-ionic-conductor model and in a reaction-diffusion Ising model are studied by Monte Carlo finite-size scaling to reveal nonclassical critical behavior; our results are compared with those in related models.

Critical behavior of a water monolayer under hydrophobic confinement

The properties of water can have a strong dependence on the confinement. Here, we consider a water monolayer nanoconfined between hydrophobic parallel walls under conditions that prevent its crystallization. We investigate, by simulations of a many-body coarse-grained water model, how the properties of the liquid are affected by the confinement. We show, by studying the response functions and the correlation length and by performing finite-size scaling of the appropriate order parameter, that at low temperature the monolayer undergoes a liquid-liquid phase transition ending in a critical point in the universality class of the two-dimensional (2D) Ising model. Surprisingly, by reducing the linear size L of the walls, keeping the walls separation h constant, we find a 2D-3D crossover for the universality class of the liquid-liquid critical point for L/h=~50, i.e. for a monolayer thickness that is small compared to its extension. This result is drastically different from what is reported for simple liquids, where the crossover occurs for , and is consistent with experimental results and atomistic simulations. We shed light on these findings showing that they are a consequence of the strong cooperativity and the low coordination number of the hydrogen bond network that characterizes water.

Herança da resistência a stemphylium solani e insensibilidade a sua fitotoxina em cultivares de algodoeiro

A mancha preta do algodoeiro (Gossypium hirsutum) causada por Stemphylium solani ocorre em várias regiões produtoras de algodão do Brasil, causando severos prejuízos em rendimento especialmente no Estado do Paraná. Estudou-se a herança da resistência a S. solani e sua fitotoxina, em três cultivares de algodoeiro. As cultivares de algodoeiro PR 94-82, PR 94-215 e CNPA Precoce 2 identificadas como resistentes foram cruzadas com a cultivar suscetível IAPAR 71, inclusive cruzamentos recíprocos. Aos 30 dias de idade, duas folhas de cada planta foram inoculadas com um isolado agressivo de S. solani, e outras duas da mesma planta foram infiltradas com seu filtrado contendo fitotoxina(s) na diluição de 1:1. A severidade da área foliar infetada (AFI) pelo patógeno e a área foliar necrosada pelo filtrado (AFN) foram avaliadas sete dias após a inoculação/infiltração. Considerando as reações de 740 plantas segregantes, o coeficiente de correlação entre AFI e AFN foi alto (r = 0,70). Os modelos de média e de variância confirmaram a predominância de efeitos genéticos aditivos para AFI e AFN. O modelo de segregação simples incluindo um único gene na determinação do caráter produzindo uma proporção de 1:2:1 foi aceito pelo teste de qui-quadrado para os cruzamentos IAPAR 71 x PR94-82 e IAPAR 71 x CNPA-PRECOCE 2. Para o cruzamento IAPAR 71 x PR94-215, o padrão de segregação incluindo dois genes e epistasia (9:6:1) foi aceito pelo teste de qui-quadrado.

Especificidade de anti-soro policlonal à Leifsonia xyli subsp. xyli

Detectar a presença da bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli em material de propagação da cana-de-açúcar (Saccharum sp.) é importante para direcionar o controle do raquitismo-da-soqueira. Neste trabalho, objetivou-se produzir anticorpo policlonal específico contra Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), visando utilizá-lo em método sorológico para detecção do patógeno. Para isso, o antígeno foi preparado a partir de células intactas, após lavagem por centrifugação de cultura-pura em tampão fosfato salino 0,01 M (PBS) e diálise em glutaraldeido 2% em PBS. O plano de imunização em coelho consistiu de duas injeções intramusculares da mistura 1:1 do antígeno com adjuvante Freund (completo e incompleto, a intervalos de 21 dias) e duas injeções subcutâneas do antígeno puro, a intervalos de dez dias. O anti-soro foi testado pelo método de Dot Blot com revelação por peroxidase para se determinar: (i) título do anticorpo e (ii) reação contra Lxx, Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria e bactérias endofíticas de cana-de-açúcar (Azospirillum brasilense, A. lipoferum, Herbaspirillum rubrisubalbicans, H. seropedicae e Gluconacetobacter diazotrophicus). A maior diluição analisada do anti-soro 1:20.000 mostrou reação fortemente positiva e específica contra Lxx e ausência de reação contra as demais bactérias. A purificação da fração IgG (Imunoglobulina G) não resultou em melhoria na reatividade e especificidade do anti-soro. Estimou-se o nível de detecção do método a partir de suspensão bacteriana em 2x10(6) células/ml.

Efeito de exsudatos de colônias e de filtrados de culturas de actinomicetos na eclosão, motilidade e mortalidade de juvenis do segundo estádio de Meloidogyne javanica

Dez filtrados de culturas de actinomicetos causaram redução na motilidade e 100% de mortalidade de J2 de Meloidogyne javanica. A diluição de alguns causou redução de 75 a 85% de mortalidade. Contudo, o filtrado do isolado PIC 1 causou, mesmo em diluição, 100% de mortalidade. Alguns filtrados reduziram a motilidade sem causar mortalidade. Dos isolados que causaram mortalidade também reduziram eclosão de J2. Entretanto, a porcentagem de redução variou ao longo do período de crescimento do actinomiceto em meio líquido. Exsudatos obtidos de colônias de alguns isolados de actinomicetos crescidos em meio sólido causaram 100% de mortalidade e redução na motilidade de J2 de M. javanica. Os isolados de actinomicetos ALF 4 e QUI 4 produziram substâncias tóxicas a J2 tanto em filtrado quanto em exsudato de colônia.

Caracterização de um isolado do Bean rugose mosaic virus (BRMV) de Minas Gerais e estimativa de perdas em feijoeiro em infecção simples ou em conjunto com o BCMV

Plantas de feijão-vagem do cultivar Novirex apresentando mosaico e enrolamento de vagens, sem deformação foliar evidente, foram coletadas em 2002 em Cordisburgo, MG. Estudos preliminares identificaram o vírus como um isolado do Bean rugose mosaic virus (BRMV). Este trabalho relata a caracterização do isolado, por meio de produção e avaliação de anti-soro, determinação da gama de hospedeiros, estudo da transmissão do vírus por besouros crisomelídeos e estimativa de perdas em feijoeiro como resultado de infecção isolada ou em conjunto com o Bean common mosaic virus (BCMV). O roteiro adotado para purificação possibilitou a obtenção de vírus purificado em rendimento satisfatório para a produção de anti-soro. A titulação dos anti-soros foi realizada por ELISA indireto, obtendo-se reações positivas com a diluição máxima testada (1:70.000). Das 22 espécies vegetais utilizadas na gama de hospedeiros, foram infectadas plantas de Chenopodium quinoa e alguns cultivares de feijão e soja, conforme esperado para o BRMV. O isolado de BRMV foi transmitido pelo besouro crisomelídeo Cerotoma arcuata a uma taxa de 33,3%. A infecção simples de feijão 'Ouro Negro' e de feijão-vagem 'Novirex' levou a uma redução do peso das vagens por planta de 3,4% e 84,9%, respectivamente. Infecção mista do BRMV com o BCMV levou a uma redução do peso de vagens por planta de até 70,1% para 'Novirex' e de até 90,8% para 'Ouro Negro'.

Obtenção de bactérias para a o biocontrole de Meloidogyne javanica por meio de aquecimento de solo e tratamento com filtrado de raízes de plantas antagonistas a fitonematóides

Cinco amostras de solo com alto teor de matéria orgânica (10,14 dag/kg) de 1 kg cada foram autoclavadas (120 °C/1h), cinco foram aquecidas em forno de microondas a 660 watts e 2450 Hz por 4 min e cinco não foram aquecidas. Raízes de Mucuna aterrima, Crotalaria juncea, Tagetes erecta e Lycopersicon esculentum foram maceradas separadamente em liquidificador à baixa velocidade durante 30 s em 1000 mL de água e peneiradas. As suspensões resultantes foram adicionadas às amostras de solos as quais foram acondicionadas em saco plástico e submetidas aos três tratamentos térmicos e posteriormente mantidas a 28 ºC por 24 h. Setenta e oito isolados bacterianos foram obtidos das amostras de solo por diluição em série e submetidos à seleção para o biocontrole de M. javanica. Sementes de tomate foram microbiolizadas por imersão em suspensão de propágulos de cada uma das culturas e semeadas em substrato dentro de tubetes em casa de vegetação. As mudas resultantes foram inoculadas com 400 ovos do nematóide, cada. O isolado UFV-6 de Escherichia coli reduziu o número de galhas em maior magnitude (80%) ao passo que o isolado UFV-8 de Citrobacter freundii foi o mais eficiente na redução do número de ovos (83%). A identificação dos isolados foi feita por análise de ácidos graxos esteres de metil e testes bioquímicos.

Determinação de parâmetros físico-químicos com um sensor potenciométrico sensível ao íon p-aminobenzoato

Este trabalho descreve a construção e a determinação de parâmetros físico-químicos com um eletrodo de segunda ordem do tipo, Pt|Hg|Hg2(PAB)2|Grafite, sensível ao íon p-aminobenzoato (PAB). O eletrodo é construído facilmente, apresenta um rápido tempo de resposta, é de baixo custo e tem um tempo de vida útil superior a 12 meses. Utilizando o referido eletrodo foi possível estimar os coeficientes de atividade iônica individuais do PAB, a 25ºC, em força iônica ajustada entre 0,700-3,000 mol L-1 com NaClO4, em solução aquosa. O potencial molal padrão do eletrodo determinado a 25ºC é de (445,5 ± 0,5) mV. A constante termodinâmica do produto de solubilidade, T Kps (I=0) do Hg2(PAB)2 determinada com o eletrodo é de (T Kps = 2,50 x 10-12 mol³ L-3 , a 25ºC). Uma característica favorável consiste no fato de que o eletrodo pode ser utilizado para determinar a concentração de íons p-aminobenzoato livres em sistemas complexos de íons metálicos.

Determinação de cádmio em amostras de urina e soro humano por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite usando irídio como modificador permanente

No presente estudo, foram investigadas diferentes substâncias para atuarem como modificadores químicos na determinação direta de cádmio em soro e urina humanos sem digestão prévia das amostras. A preparação da amostra foi feita diretamente nos copos do amostrador automático por diluição 1+4 de soro e 1+1 de urina com ácido nítrico 1% v/v contendo 0.02% v/v de cloreto de tricetil metil amônio (CTAC). Foram investigadas as melhores condições de determinação por meio de curvas de temperatura de pirólise e atomização na presença da matriz e do analito levando-se em conta a forma do pulso de absorção, baixas temperaturas na atomização, fundo corrigido e sensibilidade. Foram efetuados estudos na ausência de modificador e com a mistura universal em solução de Pd e Mg (10 e 15 µg, respectivamente) e com rutênio (500 µg) e irídio (500 µg) como modificadores permanentes. Para Ir permanente, as massas características foram 0.8 pg para soro e 0.7 pg para urina (recomendado de 2 pg). Na investigação do uso de Ir permanente, foi observado que o pico foi simétrico, retornando à linha de base em 3s e com fundo corrigido completamente com valores ótimos por pirólises e atomização de 300 e 1000°C para soro e 300 e 1100ºC para urina. A calibração foi feita por ajuste de matriz e apresentou coeficiente de correlação de regressão linear típico de 0.999. Análises de soro e urina fortificados mostraram recuperações que variaram entre 99.3 e 103.2 com um desvio padrão relativo (RSD, n=3) menor que 12% para soro e entre 93.1 e 102.2% com um RSD menor que 3% para urina. O limite de detecção (k=3, n=10) foi de 8 e 9 pg para soro e urina, respectivamente.

Determinação de coeficiente de expansão térmica do biodiesel e seus impactos no sistema de medição volumétrico

O objetivo deste trabalho foi determinar o coeficiente de expansão térmica do biodiesel a partir de dados experimentais de densidade em função da temperatura. Para tanto, foram utilizados alguns fundamentos da termodinâmica. O valor obtido para o coeficiente de expansão térmica após regressão linear para o biodiesel foi de 8,49 × 10-4 ºC-1, com um coeficiente de correlação igual a 0,9978.

Construção de um calorímetro simples para determinação da entalpia de dissolução

Neste artigo é descrito a construção de um calorímetro simples para o desenvolvimento de um protocolo com o qual é possível determinar a entalpia de dissolução de sais. Para isto, foram utilizadas soluções de sais de carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, sulfato de cobre e cloreto de sódio bem como termômetro e recipiente de poliestireno expandido (isopor). O experimento permite assimilar alguns conceitos sobre Termoquímica e pode ser aplicado em qualquer escola de ensino médio, visto que utiliza material de fácil aquisição e baixo custo.

Biossensor amperométrico para determinação de peróxido de hidrogênio em leite

Um biossensor amperométrico foi desenvolvido para detecção de peróxido de hidrogênio em amostras de leite. O biossensor foi construído a partir da imobilização de enzima peroxidase sobre eletrodo impresso de carbono. Parâmetros de otimização visando um melhor desempenho do biossensor foram avaliados. O biossensor apresentou linearidade no intervalo de 5,0 a 40,0 µ mol L-1 de H2O2 em tampão fosfato. Em amostras de leite sem diluição, os limites de detecção e quantificação foram de 0,42 µmol L-1 e 1,39 µmol L-1, respectivamente. O biossensor mostrou-se uma alternativa sensível e de baixo custo na detecção de H2O2 em amostras adulteradas de leite.

Incidência de fungos em pós-colheita de banana 'Prata anã'(Musa AAB)

Este trabalho teve por objetivo determinar a ocorrência e a freqüência de fungos em banana 'Prata anã' e elucidar o agente causal das podridões em pós-colheita de frutos provenientes do norte de Minas Gerais. Dois métodos de isolamento foram adotados: diluição em placas, a partir da lavagem de frutos verdes, e direto de frutos maduros. Os fungos Colletotrichum musae, Trichoderma harzianum, Fusarium equisetii, Penicillium sp. Aspergillus parasiticus, Trichothecium roseum, Colletotrichum acutatum, Alternaria sp., Cladosporium musae e Curvularia lunata foram os mais freqüentemente associados aos frutos. A patogenicidade desses fungos foi testada pela substituição de discos da casca de frutos verdes por discos de micélio. Colletotrichum musae apresentou área média lesionada em torno do ponto de inoculação igual a 5,8 cm², enquanto para os demais fungos testados não passou de 1,50 cm². Os resultados mostraram que C. musae é o agente primário das podridões dos frutos examinados com 100 % de incidência e os demais fungos limitaram-se a necrosar os ferimentos em torno do ponto de inoculação. O modo de infecção latente, causada por C. musae, parece favorecer, primeiramente, a colonização interna dos tecidos e, posteriormente, a ação dos fungos oportunistas, que aceleram as podridões nos frutos e na coroa.

Caracterização de um vírus baciliforme isolado de Solanum violaefolium transmitido pelos ácaros Brevipalpus phoenicis e Brevipalpus obovatus (Acari: Tenuipalpidae)

Solano-violeta (Solanum violaefolium) é uma planta ornamental rasteira usada para cobrir solos de áreas sombreadas. Um vírus que induz manchas anelares nas folhas desta planta, tentativamente designado Solanum violaefolium ringspot virus - SvRSV, transmitido pelo ácaro Brevipalpus phoenicis (Acari: Tenuipalpidae) foi encontrado em Piracicaba, SP. Trata-se de um vírus baciliforme que se assemelha a outros vírus do tipo citoplasmático transmitidos por Brevipalpus sp. Este trabalho teve como objetivo relatar propriedades biológicas e estabelecer uma caracterização molecular parcial do SvRSV. O vírus pode ser transmitido mecanicamente a várias outras espécies botânicas, causando lesões localizadas. Entre as espécies avaliadas, Datura stramonium mostrou-se a melhor hospedeira experimental. Observou-se também a manifestação de sintomas nestas plantas após infestação das mesmas por B. obovatus previamente alimentado em lesões de SvRSV, confirmando esta outra espécie de ácaro como vetor do vírus. Suas propriedades físicas in vitro foram: temperatura de inativação 40-45 ºC; ponto final de diluição 10-3-10-4; longevidade in vitro 12 dias. Em secções ultrafinas, as partículas do SvRSV mostraram-se levemente mais delgadas e mais longas que as de outros vírus do mesmo grupo. A partir do dsRNA do SvRSV foi construída uma biblioteca de cDNA e foram identificadas duas possíveis regiões codificadoras das proteínas de movimento e replicase viral. Baseado nestas regiões foram desenhados "primers" para amplificação do RNA do SvRSV por RT-PCR. Sondas baseadas nas seqüências obtidas hibridizaram com ss- e dsRNA de D. stramonium infectadas pelo vírus. Ensaios preliminares de RT-PCR e hibridização não resultaram em reação com o vírus da leprose dos citros, tipo citoplasmático (CiLV-C).

Variabilidade biológica de isolados do Citrus leprosis virus (CiLV) oriundos de cultivares de laranjeira

A leprose, causada pelo Citrus leprosis virus (CiLV), é uma das principais doenças presentes em pomares cítricos fluminenses. O objetivo deste trabalho foi comparar o quadro sintomatológico desenvolvido por isolados de CiLV obtidos de cultivares comerciais de laranjeira (Lima, Pêra e Seleta), inoculados mecanicamente em Chenopodium amaranticolor, em três diluições. Após cinco a sete dias da inoculação foram observadas lesões necróticas, com pequeno halo clorótico quando observadas contra a luz. O maior número de lesões, nas três diluições, foi obtido do isolado de 'Seleta', seguido por 'Pêra' e 'Lima'. A melhor diluição utilizada para a observação das lesões foi de 1:10. Os resultados demonstram uma possível variabilidade biológica entre os isolados virais e/ou uma menor ou maior replicação viral, dependendo da cultivar, indicando um possível mecanismo de resistência da planta ao vírus.