Studies on ATP-diphosphohydrolase nucleotide-binding sites by intrinsic fluorescence

Potato apyrase, a soluble ATP-diphosphohydrolase, was purified to homogeneity from several clonal varieties of Solanum tuberosum. Depending on the source of the enzyme, differences in kinetic and physicochemical properties have been described, which cannot be explained by the amino acid residues present in the active site. In order to understand the different kinetic behavior of the Pimpernel (ATPase/ADPase = 10) and Desirée (ATPase/ADPase = 1) isoenzymes, the nucleotide-binding site of these apyrases was explored using the intrinsic fluorescence of tryptophan. The intrinsic fluorescence of the two apyrases was slightly different. The maximum emission wavelengths of the Desirée and Pimpernel enzymes were 336 and 340 nm, respectively, suggesting small differences in the microenvironment of Trp residues. The Pimpernel enzyme emitted more fluorescence than the Desirée apyrase at the same concentration although both enzymes have the same number of Trp residues. The binding of the nonhydrolyzable substrate analogs decreased the fluorescence emission of both apyrases, indicating the presence of conformational changes in the neighborhood of Trp residues. Experiments with quenchers of different polarities, such as acrylamide, Cs+ and I- indicated the existence of differences in the nucleotide-binding site, as further shown by quenching experiments in the presence of nonhydrolyzable substrate analogs. Differences in the nucleotide-binding site may explain, at least in part, the kinetic differences of the Pimpernel and Desirée isoapyrases.

Screening for carbohydrate-binding proteins in extracts of Uruguayan plants

The presence of carbohydrate-binding proteins, namely lectins, ß-galactosidases and amylases, was determined in aqueous extracts of plants collected in Uruguay. Twenty-six extracts were prepared from 15 Uruguayan plants belonging to 12 Phanerogam families. Among them, 18 extracts caused hemagglutination (HAG) that was inhibited by mono- and disaccharides in 13 cases, indicating the presence of lectins. The other 8 extracts did not cause any HAG with the four systems used to detect HAG activity (rabbit and mouse red cells, trypsin-treated rabbit and mouse red cells). For the extracts prepared from Solanum commersonii, HAG activity and HAG inhibition were similar for those prepared from tubers, leaves and fruits, with the chitocompounds being responsible for all the inhibitions. Purification of the S. commersonii tuber lectin was carried out by affinity chromatography on asialofetuin-Sepharose, and SDS-PAGE under reducing conditions gave a single band of Mr of approximately 80 kDa. The monomer N-acetylglucosamine did not inhibit HAG induced by the purified lectin, but chitobiose inhibited HAG at 24 mM and chitotriose inhibited it at 1 mM. ß-Galactosidase activity was detected in leaves and stems of Cayaponia martiana, and in seeds from Datura ferox. Only traces of amylase activity were detected in some of the extracts analyzed. The present screening increases knowledge about the occurrence of carbohydrate-binding proteins present in regional plants.

Curvas de porcentagem mássica de água versus peso específico em vegetais in natura - otimização de processos industriais pela seleção via teste da matéria-prima

O trabalho visa a verificação da existência de correlação matemática entre peso específico (SG) e porcentagem mássica de água (PMA) em vegetais in natura. Foram concluídas as curvas da Solanum tuberosum (batata-inglesa), Dioscorea sp (cará), Manihot utilíssima (mandioca). O procedimento de medição de peso específico em laboratório pode ser utilizado como teste em escala industrial para determinação da porcentagem mássica de água em vegetais in natura de aspecto uniforme através da curva característica PExPMA do vegetal utilizado. O teste assim descrito é simples, econômico, não destrutivo e preciso, fácil de ser implantado na indústria para otimização de processos que tenham como matéria-prima vegetais in natura, uma vez que a porcentagem mássica de água do vegetal é um parâmetro importante. Com a aplicação do teste é possível selecionar a matéria-prima de melhor produtividade, permitindo melhores produtos e maior rendimento do processo, além de atingir melhor homogeneidade do produto final.

Parâmetros cinéticos da Glutationa S-Transferase e sua ativação por extratos de vegetais

Este estudo teve como objetivos avaliar a indução da Glutationa S-Transferase, com extratos de vegetais, e caracterizar os parâmetros cinéticos desta enzima. Foram obtidos os extratos aquoso, etanólico e hexanólico de vegetais, amplamente consumidos no Brasil, como berinjela (Solanum melongena L.), couve-flor (Brassica oleracea L.), couve (Brassica oleracea L.), brócolis (Brassica oleracea L.), couve-de-bruxelas (Brassicaoleraea L.), cebola (Allium cepa L.), alho (Allium sativum L.); vegetais que apresentam gosto amargo, como jiló (Solanum gilo Raddi), guariroba (Syagrus oleracea Becc.), mostarda (Brassica nigra L.), carqueja (Cacalia spp.), e de plantas relacionadas, na cultura popular, como curadoras de determinadas doenças, como a babosa (Aloe vera L.). A atividade da enzima foi determinada usando como substrato o 1 cloro 2, 4 dinitrobenzeno, na presença dos extratos vegetais. A mistura da reação, sem a presença do extrato, foi considerada controle. Das amostras de vegetais avaliadas, a berinjela, a couve e o brócolis apresentaram maior indução na atividade da GST, sendo o extrato etanólico o mais eficaz. A enzima apresentou um Vmax de 0,016 abs. min-1/unidade da enzima e um Km de 0,323mM. O baixo valor de Km encontrado indica uma alta especificidade da enzima pelo substrato 1 cloro 2, 4 dinitrobenzeno e a atividade máxima da enzima foi na faixa de pH entre 6,5 e 7,0.

Qualidade química e física de berinjelas submetidas a diferentes tratamentos pós-colheita

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a qualidade química e física de berinjelas submetidas a diferentes tratamentos pós-colheita. Berinjelas (Solanum melongena L.), cultivar Ciça, foram colhidas em campos de produção comercial em Brasília-DF e submetidas aos seguintes tratamentos: atmosfera modificada; CaCl2 (2%) + atmosfera modificada; aplicação de 1-MCP (500nL.L-1); aplicação de 1-MCP (500nL.L-1) + CaCl (2%); e controle. Após os tratamentos, os frutos foram armazenados por 10 dias (12±1°C/UR 85 - 90%) e avaliados a cada dois dias para perda de massa, firmeza, coloração externa e teor de sólidos solúveis totais (°Brix). Observou-se que ao final do experimento os frutos do tratamento controle apresentavam perda de massa ao redor de 14%. No décimo dia de armazenamento os frutos tratados com cloreto de cálcio associado à atmosfera modificada e aqueles armazenados sob atmosfera modificada apresentavam firmeza 2,5 vezes maior do que o tratamento controle. Ao final do experimento os frutos armazenados sob atmosfera modificada possuíam brilho, que era cerca de 20% maior do que o dos frutos do tratamento controle. Berinjelas do tratamento controle possuíam Brix cerca de 20% maior do que dos frutos armazenados sob atmosfera modificada ao final do experimento.

Caracterização química e física de batatas ágata e monalisa minimamente processadas

O objetivo deste trabalho foi caracterizar química e fisicamente batatas minimamente processadas durante o armazenamento refrigerado. Batatas (Solanum tuberosum, L.) ágata e monalisa foram minimamente processadas como minibatatas. Após o processamento, as batatas foram acondicionadas sob vácuo parcial e, posteriormente, armazenadas em câmaras frias a 5 e 15ºC, por nove dias. A cada três dias, foram avaliadas as seguintes variáveis: firmeza, atividade da polifenoloxidase e peroxidase, açúcares solúveis totais, amido e vitamina C total. Nas batatas armazenadas a 15ºC, constatou-se que, após nove dias de armazenamento, sua firmeza era 3,3 vezes menor em batatas monalisa e 4,3 vezes menor para a cultivar ágata, quando comparadas com o produto recém-processado. A atividade da polifenoloxidase mostrou-se praticamente estável em batatas monalisa armazenadas a 5ºC. Batatas monalisa minimamente processadas apresentaram maior atividade da peroxidase a 5ºC, sendo 86% maior do que a atividade desta enzima em batatas ágata ao final do período experimental. O teor inicial de açúcares solúveis totais nas batatas minimamente processadas era 28% maior na cultivar monalisa, quando comparada com tubérculos de ágata. As duas cultivares apresentaram tendência de elevação do teor de amido nos primeiros três dias, para as duas temperaturas estudadas. Em ambas as cultivares, armazenamento a 5ºC possibilitou maior manutenção dos teores de vitamina C.

Atividade antioxidante de frutas do cerrado

Annona crassiflora (araticum), Solanum lycocarpum (lobeira), Eugenia dysenterica (cagaita), Caryocar brasilense (pequi) e Swartzia langsdorfii (banha de galinha) são frutas do bioma cerrado, conhecidas e consumidas principalmente por populações nativas dessa região. Nesse estudo, as diferentes frações dos frutos acima descritos (polpa, semente e casca) foram avaliadas por meio de extratos aquosos e etanólicos. Alguns extratos mostraram altíssimos conteúdos de compostos fenólicos e foram escolhidos para avaliação do potencial em seqüestrar radicais livres por meio do modelo 2,2 difenil-1-picril hidrazil (DPPH). Os melhores resultados foram: extrato aquoso e etanólico de casca de pequi (IC50 igual a 9,44 e 17,98 µg.mL-1 respectivamente), extrato etanólico de sementes de cagaita (IC50 igual a 14,15 µg.mL-1), extrato etanólico de sementes e casca de araticum (IC50 igual a 30,97 e 49,18 µg.mL-1, respectivamente). Este é o primeiro estudo que avalia o potencial em seqüestrar radicais livres de frações de frutas do cerrado. Os resultados indicam que os extratos possuem grande potencial antioxidante e estudos adicionais são necessários para avaliar essa propriedade dos extratos como uma aplicação sustentável dos recursos do cerrado nos setores farmacêuticos, cosméticos e nutricionais.

Composição química de tubérculos de batata para processamento, cultivados sob diferentes doses e fontes de potássio

A batata é considerada um dos poucos alimentos capazes de nutrir a crescente população mundial por ser fonte de energia e conter elevado teor de proteínas, vitaminas e minerais. Porém os teores desses compostos sofrem influência de diversos fatores como: cultivar utilizada, condições edafoclimáticas, safra, colheita e armazenamento. Assim, o presente trabalho teve como objetivo determinar a composição química de batatas (cvs. Atlantic, Asterix, Innovator e Shepody), cultivadas em quatro doses (0, 120, 360 e 1080 kg K2O.ha-1) e duas fontes de potássio (KCl e K2SO4). As amostras foram provenientes do município de Fazenda Rio Grande/PR, cultivadas na safra das águas. Foram realizadas as seguintes determinações: vitamina C, umidade, proteínas, lipídios, cinzas, carboidratos, energia, amido e potássio. A cv. Atlantic apresentou os maiores teores médios de cinzas (0,93%) e potássio (528,80 mg.100 g-1); a cv. Asterix, a maior umidade (81,47%); a cv. Innovator, os maiores teores de proteínas (2,25%), lipídios (0,06%), carboidratos (17,72%), energia (80,40 kcal.100 g-1) e amido (16,45%); e a cv. Shepody obteve a maior quantidade de vitamina C (31,01 mg.100 g-1). Pode-se concluir que a composição química das batatas é dependente da cultivar e da adubação potássica (dose e fonte) empregada.

Effects of peeling methods on the quality of cubiu fruits

Cubiu (Solanum sessiliflorum Dunal) is an Amazonian Basin native fruit. Its importance comes from its high contents of pectin. Currently, processing technologies are necessary for the substitution of the traditional system (small crops and small-scale processing) for a larger scale system and thus increase the use of biodiversity and promote the implementation of Local Productive Arrangements of agribusiness in the Amazon. This research aims to evaluate the methods of peeling cubiu. Ripe fruits were divided into lots (150 each) and subjected to the following treatments: immersion in 2.5% NaOH boiling solution for 5 minutes, exposure to water vapor, and immersion in water at 96 ºC for 5, 10, 15 and 20 minutes. The peel released during heat treatment and immediately removed under running tap water. In the control treatment, the fruits were manually peeled (unheated) with a stainless steel knife. The treatments were evaluated for completeness and ease of peeling, tissue integrity, texture, and peroxidase activity. The immersion in 2.5% NaOH boiling solution (5 minutes) stood out as the best treatment since it inhibited the enzymatic browning and intensified the natural yellow color of the cubiu fruit and easily and fully peeled the whole fruit more rapidly without damaging its tissues. This treatment was chosen as the most advantageous because it can promote simultaneous peeling and bleaching. Therefore, it is recommended for cubiu industrial processing.

Drying kinetics of potato pulp waste

Potato pulp waste (PPW) drying was investigated under different experimental conditions (temperatures from 50 to 70 °C and air flow from 0.06 to 0.092 m³ m- 2 s- 1) as a possible way to recover the waste generated by potato chip industries and to select the best-fit model to the experimental results of PPW drying. As a criterion to evaluate the fitting of mathematical models, a method based on the sum of the scores assigned to the four evaluated statistical parameters was used: regression coefficient (R²), relative mean error P (%), root mean square error (RMSE), and reduced chi-square (χ²). The results revealed that temperature and air velocity are important parameters to reduce PPW drying time. The models Midilli and Diffusion had the lowest sum values, i.e., with the best fit to the drying data, satisfactorily representing the drying kinetics of PPW.

Teste de condutividade elétrica em função do número de sementes e da quantidade de água para sementes de milheto

Foram realizados dois experimentos, com os objetivos de estudar o efeito da correção do valor da condutividade elétrica da solução de embebição (mS cm-1 g¹) em função da condutividade da água e os efeitos do número de sementes e da quantidade de água sobre a condutividade elétrica da solução de embebição, visando o aprimoramento da metodologia deste teste na avaliação do vigor de sementes de milheto. Utilizaram-se três lotes de sementes, sendo o lote 1 representado pela cultivar Comum e os lotes 2 e 3 pela cultivar BN2. No experimento 1 foram avaliadas as condutividades elétricas de 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 e 100 sementes do lote 1, embebidas em 100 ml de água. No experimento 2 foram estudadas as combinações de 25, 50 e 100 sementes e 50, 75 e 100 ml de água para os três lotes. Os testes de condutividade foram conduzidos à temperatura de 25ºC, com 24h de embebição. Empregou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições por tratamento. Pode-se concluir que: a condutividade da água exerce influência sobre o valor calculado da condutividade elétrica da solução de embebição de sementes de milheto, quando o valor da condutividade da solução é baixo; a utilização de 100 sementes e 100 ml de água foi a melhor combinação para a realização do teste de condutividade elétrica para as sementes de milheto, pois melhor identificou as diferenças entre os lotes.

Teste de condutividade elétrica em função do período e da temperatura de embebição para sementes de milheto

O presente trabalho objetivou estudar os efeitos de período e temperatura de embebição sobre os resultados do teste de condutividade elétrica para a avaliação do vigor de sementes de milheto (Pennisetum americanum L.). Foram realizados dois experimentos. No primeiro, estudaram-se os períodos de embebição de 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 e 24 horas, à temperatura de 25ºC, e no segundo as temperaturas de 20, 25, 30, 35 e 40ºC, em período de embebição mais promissor do primeiro experimento. Os testes foram realizados com três lotes de sementes, sendo o lote 1 representado pela cultivar Comum e os lotes 2 e 3 pela cultivar BN2, utilizando-se para cada repetição 100 sementes em 100ml de água para embebição. Empregou-se delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições por tratamento. Os resultados mostram que é possível reduzir o período de embebição das sementes para duas horas e que nesse período a temperatura teve pouca influência. Assim sendo, a temperatura de 25ºC, durante a embebição, parece a mais conveniente para a condução deste teste.

Testes para avaliação da qualidade fisiológica de sementes de milheto

Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência comparativa de diferentes testes para a avaliação de vigor de sementes de milheto (Pennisetum americanum (L) Leeke). Seis lotes foram avaliados pelos testes de germinação, teste de frio, condutividade elétrica, emergência em areia, massa seca das plântulas, peso de mil sementes, e emergência e altura de plantas em campo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Os resultados indicaram que o teste de frio permite separar lotes de sementes de milheto com diferentes níveis de qualidade fisiológica; o teste de massa seca de plântulas não mostrou associação com a expressão de vigor de sementes de milheto.

Efeito da irrigação, épocas de corte da forragem e doses de nitrogênio sobre o rendimento de sementes de milheto

O experimento foi conduzido na Estação Experimental Agronômica/UFRGS, (30º05'52"S; 51º40'08"W) com o objetivo de avaliar o efeito da irrigação (irrigado e não irrigado), de duas épocas de remoção da forragem (E1- remoção de aproximadamente 50% dos ápices dos meristemas apicais dos perfilhos primários e E2- remoção de 75%) e de quatro doses de nitrogênio (0, 50, 100 e 150kg.ha-1), sobre os componentes de rendimento e o rendimento de sementes de milheto (Pennisetum americanum (L.) Leeke). O delineamento experimental utilizado foi parcela sub-subdividida com quatro repetições. A semeadura foi realizada com máquina de plantio direto no dia 29/12/00. As doses de N foram parceladas em duas aplicações iguais, sendo a primeira em 16/01/01 e a segunda uma semana após os cortes em E1 e E2. Os cortes foram realizados a uma altura de 20cm (E1=09/02 e E2=19/02) e a colheita de sementes nos dias 30/04 e 01/05. A aplicação de doses de N teve influência sobre os componentes de rendimento, tais como, número de panículas.m-2, número de panículas com sementes.m-2, comprimento de panícula, peso de panícula e número de sementes.panícula-1. O componente panículas com sementes respondeu ao efeito das interações entre irrigação com doses de nitrogênio e épocas de corte com doses de nitrogênio. Maiores pesos de panícula e de mil sementes foram registrados no corte precoce (E1). O rendimento de sementes puras viáveis foi influenciado pelas épocas de corte e doses de nitrogênio, e no ponto de maior eficiência técnica do N (120kg.ha-1), foi de 769kg.ha-1. Os componentes do rendimento que mais se correlacionaram com o rendimento de sementes foram o número de sementes.panícula-1 e o peso de mil sementes. O rendimento de matéria seca total respondeu às doses de N, sendo expresso por uma regressão linear positiva. A irrigação não afetou a resposta das variáveis estudadas.

Germinação de sementes de cubiu em diferentes substratos e temperaturas

O cubiu (Solanum sessiliflorum Dunal) é uma solanácea arbustiva nativa da Amazônia, que apresenta potencialidades para a agroindústria devido à alta produção de frutos saudáveis, com elevada concentração de ácido cítrico. Objetivou-se neste estudo analisar o comportamento germinativo das sementes de cubiu sob regime de temperaturas e substratos diferentes. O trabalho foi realizado no Laboratório de Tecnologia e Análises de Sementes do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), Alegre-ES. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, num esquema fatorial 6x6 (seis substratos e seis temperaturas) com quatro repetições. A comparação de médias foi feita pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Os substratos utilizados foram: sobre vermiculita (V); entre areia (EA); sobre papel (SP); sobre areia (SA); sobre mistura terra + areia + esterco (TAE) e rolo de papel germitest (RP) e as temperaturas foram constantes de 20, 25 e 30ºC e alternadas de 20-25; 25-30 e 20-30ºC. Os resultados obtidos evidenciaram maior porcentagem de germinação das sementes de cubiu semeadas nos substratos sobre areia e entre areia, sendo a temperatura de 20-30ºC, aquela que mais favoreceu a germinação e a velocidade de germinação das sementes.