Metabolismo respiratório de raízes de espécies arbóreas tropicais submetidas à inundação

Visando elucidar alguns aspectos do metabolismo respiratório de raízes inundadas de espécies arbóreas tropicais tolerantes (L. muehlbergianus, S.commersoniana e S. virgata) e intolerantes (P. dubium e S. terebinthifolius), plantas foram submetidas a 2, 10 e 60 dias de alagamento. Após estes períodos, determinou-se a absorção de O2 e liberação de CO2 pelas raízes. O metabolismo respiratório das raízes de espécies tolerantes apresentou uma queda com o alagamento. Somente S. commersoniana apresentou uma recuperação da respiração após 60 dias de inundação. A espécie intolerante S. terebinthifolius não teve seu metabolismo aeróbico afetado pelo alagamento, enquanto que P. dubium, também intolerante, apresentou queda na absorção de O2 com dois dias de hipoxia e recuperação após 60 dias. A liberação de CO2 nas espécies tolerantes seguiu o mesmo padrão da absorção de O2, com exceção de S. commersoniana, que teve uma redução na liberação de CO2 após 60 dias de inundação semelhante ao ocorrido com P. dubium. Em S. terebinthifolius não houve redução significativa com o alagamento. A dificuldade de se estabelecer diferenças no metabolismo respiratório das espécies estudadas, quanto a tolerância a inundação, ressalta a complexidade de respostas das plantas tropicais.

Composição florística e fitossociologia do componente arbóreo das florestas ciliares do rio Iapó, na bacia do rio Tibagi, Tibagi, PR

Foram realizados estudos da composição florística e fitossociologia de 1 ha de floresta ciliar do rio Iapó (bacia do rio Tibagi), município de Tibagi, PR (24º31’S e 50º25’W) utilizando-se 100 parcelas contíguas de 10 x 10 m, tendo-se como critério de inclusão um diâmetro à altura do peito (DAP) mínimo de 5 cm. Para cada espécie amostrada foram estimados parâmetros relativos à freqüência, densidade e dominância, além do índice do valor de importância (IVI) e índice do valor de cobertura (IVC). O levantamento resultou em 1594 indivíduos pertencentes a 127 espécies, 81 gêneros e 43 famílias. As espécies mais importantes em IVI e IVC foram Eugenia blastantha, Faramea porophylla, Casearia obliqua, Nectandra grandiflora, Sebastiania commersoniana, Casearia sylvestris e Actinostemon concolor. As três famílias com maior IVI foram Myrtaceae, Lauraceae e Euphorbiaceae, sendo que Lauraceae possui 15 espécies e 142 indivíduos, Myrtaceae, 14 espécies e 280 indivíduos e Euphorbiaceae, cinco espécies e 274 indivíduos. O índice de diversidade de Shannon-Weaver encontrado foi de 3,67.

Aspectos morfo-anatômicos e fisiológicos de Peltophorum dubium (Spr.) Taub. submetida ao alagamento e à aplicação de etrel

Visando elucidar aspectos de tolerância das plantas à hipoxia, estudaram-se os efeitos do alagamento e da aplicação de etrel em P. dubium (canafístula), num período de 70 dias. Durante o experimento foram avaliados a espessura da base do caule e a alocação de matéria seca para as raízes, caules e folhas. A inundação provocou aumento da espessura da base do caule e grande hipertrofia de lenticelas. A aplicação de etrel não induziu a formação de raízes adventícias, porém estimulou a hipertrofia de lenticelas. O alagamento e/ou aplicação de etrel afetaram significativamente o crescimento e o desenvolvimento das plantas. Este efeito foi maior nas plantas alagadas que tiveram suas lenticelas vedadas. Os resultados indicam que P. dubium pode tolerar certos períodos de inundação, possivelmente em razão das modificações morfo-anatômicas induzidas por variações nos níveis hormonais, lideradas pelo etileno.

Anatomia ecológica de Sebastiania commersoniana (Baillon) Smith & Downs (Euphorbiaceae) submetida ao alagamento

Em matas ciliares da Bacia Hidrográfica do Rio Tibagi, nas áreas sujeitas a inundações periódicas, é comum a ocorrência de S. commersoniana onde, geralmente, se torna a espécie dominante. A fim de elucidar alguns aspectos de tolerância ao alagamento, plantas dessa espécie foram mantidas na capacidade de campo e em solo alagado por dois meses. Após esse período, algumas plantas foram desalagadas para verificar o comportamento da espécie no período de reaeração. O alagamento induziu, em raízes, aumento de espaços intercelulares, redução na espessura do cilindro central e aumento na espessura do córtex. Plantas alagadas cresceram menos que as controle e desenvolveram lenticelas hipertróficas caulinares e algumas raízes adventícias. Plantas reaeradas retomaram o crescimento. Se considerarmos os resultados obtidos, juntamente com aqueles da literatura, tanto de florística e fitossociologia como de bioquímica, pode-se sugerir que as modificações morfoanatômicas observadas são importantes para explicar a tolerância dessa espécie à inundação.

Fenologia de Chrysophyllum gonocarpum (Mart. & Eichler) Engl. (Sapotaceae) em floresta semidecídua do Sul do Brasil

A fenologia de Chrysophyllum gonocarpum (Mart. & Eichler) Engl. foi investigada de maio de 1995 a dezembro de 1997 em uma floresta semidecídua do Sul do Brasil (23º27' S e 51º15' W). Quarenta indivíduos foram observados mensalmente, com anotações sobre queda e brotamento das folhas, floração e frutificação. A abscisão de folhas ocorreu durante o período seco enquanto que o brotamento, a floração e a dispersão ocorreram no início do período úmido. Observou-se sincronia alta entre os indivíduos para todas as fenofases, exceto para a frutificação. A maioria dos indivíduos floresceu anualmente, embora nem todos frutificaram anualmente. A queda de folhas correlacionou-se com a precipitação e a temperatura, enquanto que a floração correlacionou-se com o fotoperíodo.

Floração, germinação e estaquia em espécies de Lippia L. (Verbenaceae)

Plantas de dez espécies de Lippia foram coletadas na Cadeia do Espinhaço, MG, Brasil e cultivadas em canteiros em Juiz de Fora, MG. A época de florescimento das espécies de Lippia foi observada nos ambientes de origem e em canteiro. A germinação foi testada com sementes coletadas em ambiente natural. Os materiais estabelecidos ex situ foram avaliados quanto ao enraizamento de estacas. As análises das plantas em ambiente natural e das cultivadas em canteiro evidenciaram que a maioria das espécies estudadas apresenta floração no período seco (inverno), enquanto um menor número, no chuvoso (verão). Uma única espécie floresceu nessas duas estações. Em cultivo controlado, o período de floração das espécies com floração característica no verão foi aumentado. Algumas espécies germinaram melhor quando recém coletadas enquanto outras quando armazenadas, evidenciando a ocorrência de perda de viabilidade e de dormência. O GA3 estimulou a germinação em algumas espécies, enquanto inibiu ou não apresentou efeitos sobre outras. Sementes de algumas espécies germinaram melhor no escuro, enquanto de outras sob luz branca, existindo ainda espécies que germinaram tanto na luz quanto no escuro. O enraizamento das estacas das espécies não domesticadas de Lippia foi muito baixo, independente da estação do ano e da concentração da auxina. O enraizamento em estacas de L. alba (Mill.) N.E. Br. variou em resposta à época de coleta das estacas e quanto ao tipo e à concentração das auxinas utilizadas. Os resultados do presente trabalho constituem os primeiros relatos envolvendo a reprodução de espécies de Lippia endêmicas da Cadeia do Espinhaço. Eles indicam a possibilidade de utilização das sementes na propagação das plantas desse gênero e também evidenciam que a reprodução das plantas das espécies não domesticadas de Lippia através de técnicas convencionais de propagação assexuada apresenta eficiência bastante reduzida.

Produção de óleos essenciais em plantas de Mentha x piperita L. var. piperita (Lamiaceae) submetidas a diferentes níveis de luz e nutrição do substrato

Mentha x piperita L. var. piperita (hortelã-pimenta) é bastante utilizada devido à presença de óleos essenciais, principalmente pelo componente mentol, produzidos nos tricomas glandulares. Foi avaliada a influência da intensidade de luz e da adubação do substrato na quantidade e qualidade do óleo essencial. As intensidades de luz utilizadas foram 100%, 70% e 50% da luz solar total e dois níveis de nutrição do substrato aplicados, solo de mata e solo de mata com adição de adubo orgânico. A alta intensidade de luz e a adubação favoreceram o crescimento em biomassa, influenciando no rendimento do óleo essencial por planta. A intensidade de luz e a adubação influenciaram na qualidade do óleo essencial, apresentando as plantas sob luz solar plena e adubadas apresentaram maior concentração relativa de mentol que plantas sombreadas ou sem adubo. O mentol foi o componente majoritário encontrado no óleo essencial.

Vicilins (7S storage globulins) of cowpea (Vigna unguiculata) seeds bind to chitinous structures of the midgut of Callosobruchus maculatus (Coleoptera: Bruchidae) larvae

The presence of chitin in midgut structures of Callosobruchus maculatus larvae was shown by chemical and immunocytochemical methods. Detection by Western blotting of cowpea (Vigna unguiculata) seed vicilins (7S storage proteins) bound to these structures suggested that C. maculatus-susceptible vicilins presented less staining when compared to C. maculatus-resistant vicilins. Storage proteins present in the microvilli in the larval midgut of the bruchid were recognized by immunolabeling of vicilins in the appropriate sections with immunogold conjugates. These labeling sites coincided with the sites labeled by an anti-chitin antibody. These results, taken together with those previously published showing that the lower rates of hydrolysis of variant vicilins from C. maculatus-resistant seeds by the insect's midgut proteinases and those showing that vicilins bind to chitin matrices, may explain the detrimental effects of variant vicilins on the development of C. maculatus larvae.

Proteinase activity regulation by glycosaminoglycans

There are few reports concerning the biological role and the mechanisms of interaction between proteinases and carbohydrates other than those involved in clotting. It has been shown that the interplay of enzymes and glycosaminoglycans is able to modulate the activity of different proteases and also to affect their structures. From the large number of proteases belonging to the well-known protease families and also the variety of carbohydrates described as widely distributed, only few events have been analyzed more deeply. The term "family" is used to describe a group of proteases in which every member shows an evolutionary relationship to at least one other protease. This relationship may be evident throughout the entire sequence, or at least in that part of the sequence responsible for catalytic activity. The majority of proteases belong to the serine, cysteine, aspartic or metalloprotease families. By considering the existing limited proteolysis process, in addition to the initial idea that the proteinases participate only in digestive processes, it is possible to conclude that the function of the enzymes is strictly limited to the cleavage of intended substrates since the destruction of functional proteins would result in normal tissue damage. In addition, the location as well as the eventual regulation of protease activity promoted by glycosaminoglycans can play an essential role in the development of several physiopathological conditions.

Insulin secretion, insulin sensitivity, and hepatic insulin extraction in first-degree relatives of type 2 diabetic patients

To identify early metabolic abnormalities in type 2 diabetes mellitus, we measured insulin secretion, sensitivity to insulin, and hepatic insulin extraction in 48 healthy normal glucose-tolerant Brazilians, first-degree relatives of type 2 diabetic patients (FH+). Each individual was matched for sex, age, weight, and body fat distribution with a person without history of type 2 diabetes (FH-). Both groups were submitted to a hyperglycemic clamp procedure (180 mg/dl). Insulin release was evaluated in its two phases. The first was calculated as the sum of plasma insulin at 2.5, 5.0, 7.5, and 10.0 min after the beginning of glucose infusion, and the second as the mean plasma insulin level in the third hour of the clamp procedure. Insulin sensitivity index (ISI) was the mean glucose infusion rate in the third hour of the clamp experiment divided by the mean plasma insulin concentration during the same period of time. Hepatic insulin extraction was determined under fasting conditions and in the third hour of the clamp procedure as the ratio between C-peptide and plasma insulin levels. FH+ individuals did not differ from FH- individuals in terms of the following parameters [median (range)]: a) first-phase insulin secretion, 174 (116-221) vs 207 (108-277) µU/ml, b) second-phase insulin secretion, 64 (41-86) vs 53 (37-83) µU/ml, and c) ISI, 14.8 (9.0-20.8) vs 16.8 (9.0-27.0) mg kg-1 min-1/µU ml-1. Hepatic insulin extraction in FH+ subjects was similar to that of FH- ones at basal conditions (median, 0.27 vs 0.27 ng/µU) and during glucose infusion (0.15 vs 0.15 ng/µU). Normal glucose-tolerant Brazilian FH+ individuals well-matched with FH- ones did not show defects of insulin secretion, insulin sensitivity, or hepatic insulin extraction as tested by hyperglycemic clamp procedures.

Antimicrobial activity of the essential oil from Lippia sidoides, carvacrol and thymol against oral pathogens

Dental caries and periodontal disease are associated with oral pathogens. Several plant derivatives have been evaluated with respect to their antimicrobial effects against such pathogenic microorganisms. Lippia sidoides Cham (Verbenaceae), popularly known as "Alecrim-pimenta" is a typical shrub commonly found in the Northeast of Brazil. Many plant species belonging to the genus Lippia yield very fragrant essential oils of potential economic value which are used by the industry for the commercial production of perfumes, creams, lotions, and deodorants. Since the leaves of L. sidoides are also extensively used in popular medicine for the treatment of skin wounds and cuts, the objective of the present study was to evaluate the composition and antimicrobial activity of L. sidoides essential oil. The essential oil was obtained by hydro-distillation and analyzed by GC-MS. Twelve compounds were characterized, having as major constituents thymol (56.7%) and carvacrol (16.7%). The antimicrobial activity of the oil and the major components was tested against cariogenic bacterial species of the genus Streptococcus as well as Candida albicans using the broth dilution and disk diffusion assays. The essential oil and its major components thymol and carvacrol exhibited potent antimicrobial activity against the organisms tested with minimum inhibitory concentrations ranging from 0.625 to 10.0 mg/mL. The most sensitive microorganisms were C. albicans and Streptococcus mutans. The essential oil of L. sidoides and its major components exert promising antimicrobial effects against oral pathogens and suggest its likely usefulness to combat oral microbial growth.

Potential pathogenic role of aggregative- adhering Corynebacterium diphtheriae of different clonal groups in endocarditis

Invasive diseases caused by Corynebacterium diphtheriae have been described increasingly. Several reports indicate the destructive feature of endocarditis attributable to nontoxigenic strains. However, few reports have dealt with the pathogenicity of invasive strains. The present investigation demonstrates a phenotypic trait that may be used to identify potentially invasive strains. The study also draws attention to clinical and microbiological aspects observed in 5 cases of endocarditis due to C. diphtheriae that occurred outside Europe. Four cases occurred in female school-age children (7-14 years) treated at different hospitals in Rio de Janeiro, Brazil. All patients developed other complications including septicemia, renal failure and/or arthritis. Surgical treatment was performed on 2 patients for valve replacement. Lethality was observed in 40% of the cases. Microorganisms isolated from 5 blood samples and identified as C. diphtheriae subsp mitis (N = 4) and C. diphtheriae subsp gravis (N = 1) displayed an aggregative adherence pattern to HEp-2 cells and identical one-dimensional SDS-PAGE protein profiles. Aggregative-adhering invasive strains of C. diphtheriae showed 5 distinct RAPD profiles. Despite the clonal diversity, all 5 C. diphtheriae invasive isolates seemed to display special bacterial adhesive properties that may favor blood-barrier disruption and systemic dissemination of bacteria. In conclusion, blood isolates from patients with endocarditis exhibited a unique adhering pattern, suggesting a pathogenic role of aggregative-adhering C. diphtheriae of different clones in endocarditis. Accordingly, the aggregative-adherence pattern may be used as an indication of some invasive potential of C. diphtheriae strains.

Demographic and metabolic characteristics of individuals with progressive glucose tolerance

We evaluated changes in glucose tolerance of 17 progressors and 62 non-progressors for 9 years to improve our understanding of the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus. Changes in anthropometric measurements and responses to an oral glucose tolerance test (OGTT) were analyzed. We identified 14 pairs of individuals, one from each group, who were initially normal glucose tolerant and were matched for gender, age, weight, and girth. We compared initial plasma glucose and insulin curves (from OGTT), insulin secretion (first and second phases) and insulin sensitivity indices (from hyperglycemic clamp assay) for both groups. In the normal glucose tolerant phase, progressors presented: 1) a higher OGTT blood glucose response with hyperglycemia in the second hour and a similar insulin response vs non-progressors; 2) a reduced first-phase insulin secretion (2.0 ± 0.3 vs 2.3 ± 0.3 pmol/L; P < 0.02) with a similar insulin sensitivity index and a lower disposition index (3.9 ± 0.2 vs 4.1 ± 0.2 µmol·kg-1·min-1 ; P < 0.05) vs non-progressors. After 9 years, both groups presented similar increases in weight and fasting blood glucose levels and progressors had an increased glycemic response at 120 min (P < 0.05) and reduced early insulin response to OGTT (progressors, 1st: 2.10 ± 0.34 vs 2nd: 1.87 ± 0.25 pmol/mmol; non-progressors, 1st: 2.15 ± 0.28 vs 2nd: 2.03 ± 0.39 pmol/mmol; P < 0.05). Theses data suggest that β-cell dysfunction might be a risk factor for type 2 diabetes mellitus.

DNA tests probe the genomic ancestry of Brazilians

We review studies from our laboratories using different molecular tools to characterize the ancestry of Brazilians in reference to their Amerindian, European and African roots. Initially we used uniparental DNA markers to investigate the contribution of distinct Y chromosome and mitochondrial DNA lineages to present-day populations. High levels of genetic admixture and strong directional mating between European males and Amerindian and African females were unraveled. We next analyzed different types of biparental autosomal polymorphisms. Especially useful was a set of 40 insertion-deletion polymorphisms (indels) that when studied worldwide proved exquisitely sensitive in discriminating between Amerindians, Europeans and Sub-Saharan Africans. When applied to the study of Brazilians these markers confirmed extensive genomic admixture, but also demonstrated a strong imprint of the massive European immigration wave in the 19th and 20th centuries. The high individual ancestral variability observed suggests that each Brazilian has a singular proportion of Amerindian, European and African ancestries in his mosaic genome. In Brazil, one cannot predict the color of persons from their genomic ancestry nor the opposite. Brazilians should be assessed on a personal basis, as 190 million human beings, and not as members of color groups.

Papel do sal iodado na oxidação lipídica em hambúrgueres bovino e suíno (misto) ou de frango

No Brasil, a adição de iodo ao sal, com o objetivo de erradicar o bócio, é obrigatório por lei. A adição de sal em produtos cárneos é um problema para a qualidade dos mesmos; tem sido associada à oxidação lipídica e à descoloração de carnes com a presença de metais atuando como catalisadores. Hambúrgueres elaborados com dianteiro bovino e gordura suína ou recortes de frangos, adicionados de gelo, sal, cebola, alho e pimenta in natura foram usados no experimento. Após moldados, os mesmos foram congelados, embalados e estocados. O experimento foi conduzido em triplicata e as amostras retiradas em duplicatas no tempos de 0 a 90 dias. O método de TBA de destilação foi utilizado para acompanhar a oxidação lipídica. Foram determinadas a composição centesimal e os teores de cloreto. Os hambúrgueres misto(carne suína e bovina) apresentaram teor de lipídios de 73,31% e por um outro lado, a oxidação lipídica foi mais 54,40% mas ativa nas amostras de frango. A presença de sal iodado (menor que 14,41%) parece não ter afetado a oxidação lipídica em ambas as carnes, contrariando a expectativa de que um sal halogênico deveria atuar como um oxidante.