A genomic assisted breeding program for cassava to improve nutritional quality and industrial traits of storage root

A mandioca é cultivada como "mandioca mansa" para consumo in natura e "mandioca para indústria" como fonte de amidos e farinhas. Raças locais foram utilizadas para descoberta de "mutações espontâneas" e desenvolvimento de abordagem evolutiva e de melhoramento para estudos de função gênica. Recursos de Genômica e Proteômica foram obtidos. Análises de expressão gênica por blot de RNA e microarranjos foram desenvolvidos para identificação de expressão diferencial. "Mandioca açucarada" foi identificada, sendo relacionada com falta de expressão do gene da BEI e de uma mutação "nonsence" na sequência do gene GBSSI causando a formação do amido serose. "Mandioca avermelhada" apresentou falta de expressão do gene CasLYB, e a "amarela" uma regulação de repressão do gene CasHYb. Análise Proteômica do complexo carotenóide-proteína, juntamente com a análise de expressão de gene da CAP4, revelaram uma dupla fita de cDNA associada ao elevado acúmulo de carotenóide. Sequenciamento do gene da GBSSI identificou 22 haplótipos e grande diversidade de nucleotídios. Populações segregantes de cruzamentos de fenótipos bioquímicos diferenciados com cultivares elites dos Cerrados foram obtidas.

Glucoamilases mutantes termoestáveis do fungo Aspergillus awamori expressas em levedura Saccharomyces cerevisiae: Sequenciamento do gene, produção e purificação das enzimas obtidas por fermentação submersa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção de ciclodextrinas a partir de amidos de diferentes fontes vegetais e seu emprego na inclusão molecular de aroma cítrico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Emprego de carvão ativado e resinas de troca ionica na remoção de substâncias orgânicas contaminantes do alcool etílico

This work had with objective to characterize and evaluate the performance of the combined system, involving activated charcoal and ionic exchange resins in the removal of substances organic contaminating of the ethyl alcohol from the fermentation of the cassava starch. To testing was used ethyl alcohol PA 96 oGL, conductivity of 0.90 μS/cm at 25 oC, acidity of 60 mg/L and Barbet test of 43 minutes at 15 oC. The contaminated alcohol was composed of ethyl alcohol additive of higher alcohols, organic acids, ester, diol, aldehydes, ketone and ether. Contaminated alcohol was added 2% activated charcoal and after the adsorption isotherm in ionic exchange resins was tested. The adsorption with activated charcoal was performed in a Water Bath at 30 oC for one hour and a half and shaking. Already adsorption ionic exchange columns occurred at room temperature on columns of 93,4 cm in filling height and diameter of 2.29 cm, for flows of 180 mL/min and 90 mL/min. Samples were collected in the tests with charcoal and with each one of the resins and the following analyses were performed: conductivity, acidity and Barbet test. The medium values for conductivity, acidity and Barbet test after the adsorption in charcoal and cation and anion resins were respectively: conductivity was 240; 354 and 465 μS/cm to 25 oC; acidity of 1.081; 1.103 and 1.062 mg/L and the Barbet test was 21; 20 and 9 minutes to 15 oC. It was observed that the addition of 2% of activated charcoal and the permanence in the columns of adsorption was not sufficient to remove the organic substances contaminating of the ethyl alcohol.

Produção e caracterização de amilases bacterianas: α-amilase e ciclodextrina glucanotransferase (CGTase)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desempenho de sementes de soja revestidas com biopolímeros

The use of biopolymers that help to fix pesticides efficiently and degrade easily without harming the environment, and still improve the physiological performance of field soybean seed may bring contributions to the soybean yield. This study aimed to evaluate the effect of cassava starch polymers (AM), sodium alginate (ALG) and polyvinyl alcohol (PVOH), in the concentrations 2, 4 and 6 g / 100 ml of solution, in the physiological attributes of seeds soy, seed speed soaking and performance of soybean seeds after three months of storage. The soybean variety used was the NK 7059 RR. The experimental design used for the three studies was a factorial with 48 experimental units: 3 polymers (AM, ALG and PVOH), 4 different concentrations (0%, 2%, 4% and 6%), with four replications, in a completely randomized design. It was observed the level of significance of the factors and their interactions, applying the test F. The polymers were evaluated by the Tukey test at 5% probability, and the concentrations were evaluated by polynomial regression. The witness obtained better results for most variables studied. Among the polymers, the best coating was observed PVOH because it was the less viscous polymer and visually not served as a substrate for microorganisms. However, also, satisfactory results were obtained for the AM and ALG polymers at a concentration of 2%. There was not interference of the polymers studied with regard to reduction of imbibition rate of soybean seeds. The hydrophilicity of polymers, mainly the AM and ALG accelerated soaking seeds harming germination at concentrations 4% and 6%. In general, the higher the concentration of polymers tended to worse results.

Hidratação de tecidos de raízes de mandioca (Manihot esculenta Crantz.) e gelatinização do amido durante a cocção

Durante a cocção da mandioca ocorrem modificações físicas e químicas nos tecidos e a textura final é importante para a aceitabilidade e o consumo de mandiocas. A cocção a 80° e em água em ebulição de duas cultivares, aos 12 e 25 meses após o plantio, foi acompanhada determinando-se o ganho de peso (hidratação) e o grau de gelatinização das amostras. Gelatinização foi determinada por colorimetria com iodo após dissolução em álcali das amostras cozidas por diferentes períodos de tempo. A 80°C a hidratação e a gelatinização não se completaram, o que ocorreu com a cocção em água em ebulição. O grau de hidratação foi diferente entre cultivares e entre amostras de 12 e 25 meses de plantio e pode ser descrito matematicamente por modelo de ordem zero. Amostras colhidas 12 meses após ao plantio hidrataram mais rápido que aos 25 meses e a cultivar IAPAR-19 Pioneira hidratou mais rápido que a cultivar Catarina Amarela. Quanto mais rápida a hidratação mais rápido o cozimento e quanto maior a hidratação maior o rendimento em produto cozido.

Obtenção de massa de mandioca com adição de maltodextrina de amido de milho Waxy

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção, digestibilidade e amido resistente em biscoitos extrusados a partir de farinha e fécula de batata doce e mandioca

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Obtenção de massa de mandioca com adição de maltodextrina de amido de milho waxy

This study aimed to the development of cassava mashed with added maltodextrin of waxy maize starch as an alternative to the semi-ready product. The experimental design was completely randomized using blocks in 4x7 factorial, with three replications. The treatments were the combination of maltodextrin concentrations added in the cassava mass (0, 5, 10 and 15% on dry weight) with storage time (0, 2, 4, 6, 8, 10 and 12 days after preparation) and two condition (environment and refrigerated temperature). The variety chosen to the processing was the IAC 576-70. The data were subjected to variance analysis. The means were compared by Tukey test at 5%. The content of maltodextrin from waxy maize starch to 15% was effective in controlling the increase of texture. The mass of cassava with the addition of maltodextrin showed to be product of easy preparation, showin IAC 576-70g viability to be produced in industrial scale.

Propriedades de pasta e concentração de amido resistente em duas variedades de féculas de raízes de mandioca em diferentes estágios de desenvolvimento

The objective of this work was to analyze the profiles of the concentrations of resistant starch and respective properties of paste of two cassava varieties with different development stages. For the evaluation of the profile of the concentration of resistant starch and paste properties, the starches of the cassava varieties were used IAC 576/70 and Fécula Branca, which were collected with different times of cultivation (10, 11, 12, 13, 14 and 15 months), and the use of these times were according the crop of cassava variety IAC 576/70. For the analysis of paste property the apparel was used RVA and for analysis of resistant starch the enzymatic method was used. The results showed for the paste properties happened significant differences among the two varieties of cassava starch, and in some months they there wasn't differences, and as the results of resistant starch happened differences among the starches the months of July and August, and as for the different development stages only the starch of Fécula Branca that happened significant differences.

Avaliação de genótipos de mandioca industriais em área de Cerrado do Noroeste de Minas Gerais

RESUMOA avaliação agronômica de cultivares é passo inicial para a determinação do potencial de cultivo de uma cultura em determinado local. Entretanto, ainda não foram desenvolvidos estudos sistemáticos visando à determinação do potencial produtivo de diferentes genótipos de mandioca para indústria, na região de Unaí, Minas Gerais. Por isso, o objetivo deste estudo foi avaliar, por duas safras, 12 genótipos-elite de mandioca para indústria de farinha e fécula, em área de Cerrado da Região Noroeste de Minas Gerais, no município de Unaí. Os experimentos foram conduzidos entre novembro de 2010 e maio de 2012 (safra 2010/2012) e entre novembro de 2011 e maio de 2013 (safra 2011/2013), em área experimental da Escola Agrícola de Unaí. Aos 12 meses após o plantio, nas duas safras, efetuou-se a poda da parte aérea, a 10 cm do solo, de todos os genótipos. Aos 18 meses após o plantio dos experimentos, os genótipos foram avaliados quanto aos caracteres peso da parte aérea, produtividade de raízes, percentagem de amido nas raízes e foi estimado o rendimento de amido. Os dados foram submetidos à análise de variância individual e conjunta e ao teste de agrupamento de médias. Os resultados revelaram que os genótipos diferiram quanto aos caracteres avaliados, sendo que todos apresentaram características com potencial para cultivo, nas condições locais de avaliação, como elevada produtividades de raízes, elevado peso da parte aérea, elevados teores de amido nas raízes e elevado rendimento de amido, com destaque para o acesso BGMC 996.

A dinâmica de populações microbiológicas na estabilização aeróbia de resíduos orgânicos de fecularias de mandioca

No presente trabalho foi estudada a biologia da estabilização aeróbia de resíduos da extração industrial de amido e farinhas, das raízes de «mandioca brava» (Manihot esculenta), planta nativa do Brasil e de grande importância econômica dado seu alto valor nutritivo. Os resíduos líquidos dessa extração apresentam elevado teor de matéria orgânica proteica e possuem ácido cianídrico, sendo inconveniente, por essas razões, seu lançamento aos rios sem prévia estabilização. Essa estabilização tem sido obtida, satisfatoriamente, por intermédio de instalações de valos de oxidação. Os objetivos almejados com o estudo da biologia do sistema eram, principalmente: 1. Conhecer a composição biológica e a estrutura microscópica dos flocos formados por aeração; 2. Determinar as causas e, eventualmente, o processo de correção do fenômeno do intumescimento do lôdo («bulking») que freqüentemente ocorre nessas instalações; 3. Determinar a seqüência de populações microbiológicas que se desenvolvem no decorrer do processo de estabilização, de modo a possibilitar o controle microscópico da eficiência do sistema de tratamento. Através da aeração do resíduo, em laboratório e comparando os resultados da análise microscópica com os dados que permitiam verificar a evolução do processo de estabilização, foi possível obter-se os seguintes resultados: 1. Os flocos são constituídos de uma massa biológica em que predominam fungos filamentosos (Fig. 2). 2. Êsses flocos, sendo pouco compactos, originam o fenômeno do intumescimento. 3. A adição de fósforo ao sistema produz modificação radical na biologia e na estrutura dos flocos, determinando predominância de bactérias, formação de flocos compactos e desaparecimento do fenômeno de intumescimento (Fig. 1; Fig. 2c). 4. Foi estabelecida a seqüência de microrganismos bem como as suas relações de natureza ecológica com as distintas etapas na evolução do processo de estabilização de modo a permitir o reconhecimento microscópico dessas etapas e controle do funcionamento e eficiência do sistema (Fig. 3).

Influência da fermentação na qualidade da farinha de mandioca do grupo d'água

A etapa de fermentação na produção da farinha de mandioca do grupo d'água é responsável pelo desenvolvimento de características químicas e sensoriais peculiares no produto. O objetivo deste estudo foi verificar a influência da etapa de fermentação das raízes de mandioca nos principais parâmetros físico-químicos da farinha, seguido de avaliação sensorial da preferência do consumidor. As análises realizadas foram determinação do teor de umidade, cinzas, proteínas, amido e acidez total titulável. O teste sensorial utilizado foi o de ordenação-preferência dos produtos. De acordo com os resultados obtidos, a etapa de fermentação, responsável pelo aumento da acidez total titulável da farinha de mandioca do grupo d'água, foi o único parâmetro que excedeu o valor limite permitido pela legislação brasileira vigente. Com base no resultado da análise sensorial, houve maior preferência dos consumidores pela farinha de mandioca com maior teor de acidez total (3,44 cmol NaOH kg-1), que corresponde à raiz fermentada por 96 horas.

Tratamento de mandioca pela colquicina: III análise comparativa entre clones diplóides e tetraplóides

1) Um estudo sobre o modo de crescimento de alones tetraplóides de mandioca Vassourinha Paulista, obtido experimentalmente por meio da colquicina, foi feito em comparação ao crescimento de clones diplóides da mesma variedade. Três outros clones da mandiosa amargosa foram também incluidos na análise para comparação. As observações foram feitas nas hastes da primeira ramificação de cada planta e podem ser resumidas como segue: (Quadros n.°s 1 e 2). a) comprimento: Dos 6 clones tetraplóides analisados, 5 (n.°s 1, 3, 6, 5 e 7) tiveram um comprimento bem menor que o dos clones controles diplóides, mostrando assim serem plantas menores. Um único clone tetraplóide (n.° 15) teve um comprimento menor, porém com a média não estatisticamente diferente da média do clone diplóide. b) peso: Os seis clones tetraplóides formaram dois grupos, com relação ao peso das hastes: um grupo de 3 clones (n.°s 1, 3 e 6) com o peso médio diferente do peso médio dos controles e um grupo de 3 clones (n.°s 5, 7 e 15) com peso médio não diferindo dos controles. Estes resultados estão confirmados pelo valor do índice pêso/n.° de folhas. c) n.° de folhas: O número de folhas por unidade de comprimento foi praticamente o mesmo para os clones diplóides e tetraplóides, conforme se pode verificar pelos valores do índice comprimento/n.° de folhas. Pode-se concluir que os clones tetraplóides têm um hábito de crescimento diferente daquele dos clones diplóides; as plantas tetraplóides são menores que as diplóides e, entre os clones tetraplóides, houve também diferença, alguns clones tendo plantas mais finas que outros. As estacas da variedade Vassourinha Paulista, de onde partimos para a obtenção das formas poliplóides, não foram obtidas de uma única planta e assim não podemos garantir se a diferença verificada entre os clones tetraplóides seja devida a clones iniciais diferentes ou se produzida ainda pela colquicina. 2) A produção de raizes e ramas numa experiência de um ciclo vegetativo, em blocos ao acaso e cem 3 repetições, foi analisada e mostrou que a produção dos clones diplóides é maior que aquela dos clones tetraplóides (Quadro n.° 10). A produção dos clones tetraplóides não foi uniforme. Eles formaram uma seqüência de produção e pelo menos um clone, o de n.° 6, ficou significativamente fora do conjunto, quando a sua média foi comparada à média de raiz e rama obtidas do total de clones tetraplóides. Este clone foi o único tetraplóide do grupo de 3 com estacas mais finas, indicados na análise de crescimento, que entrou na experiência; êle confirma assim aquela separação. O índice rama/raiz foi menor para os clones diplóides que para os tetraplóides, indicando que a produção de raiz em relação à rama é menor nos clones tetraplóides, no primeiro ciclo, provavelmente devido ao retardamento de crescimento nos primeiros meses de vegetação, pois as plantas tetraplóides cresceram mais vagarosamente que as plantas diplóides. 3) Uma experiência com 2 ciclos vegetativos e 3 repetições, mostrou que o clone tetraplóide n.° 6 (Quadro n.° 20) é de fato diferente dos demais, tendo plantas muito pequenas e produção muito pequena no campo. Esta experiência mostrou também que o clone n.° 2, que foi o tetraplóide mais produtivo na experiência com um ciclo vegetativo, parece formar um outro grupo tetraplóide com relação a produção de raizes e ramas. Esta experiência de dois ciclos foi realizada com um espaçamento bastante grande, de modo a eliminar toda possível competição entre plantas; os valores médios de produção por planta, contidos no quadro n.° 20, servem para identificar um clone do outro mas não representam produção comercial. Com 2 ciclos vegetativos o índice rama/raiz torna-se igual para todos os clones, mostrando que, após o primeiro ciclo, a produção de raiz em relação à rama torna-se idêntica para todos os clones. A correlação positiva entre produção de rama e raiz é significante e grande, tanto com um como com 2 ciclos vegetativos. 4) Mais uma experiência com um ciclo vegetativo, feita sistematicamente e com os clones n.° 8 (controle) e clones tetraplóides n.°s 2 e 6, confirmou os resultados anteriores, isto é, que a produção por planta dos clones tetraplóides é menor que a produção dos clones diplóides e que existe diferença entre os clones tetraplóides obtidos (quadro n.° 26). O aproveitamento comercial dos melhores clones tetraplóides só poderá ser avaliado depois da realização de experiências de espaçamento, pois é possível que, com um maior número de plantas, possa se obter a mesma ou melhor produção que os clones diplóides, numa mesma área. O clone tetraplóide n.° 6 não suporta as condições de campo (Fig. 32) e é possível que, pelo pequeno tamanho de suas plantas, seja útil para condições hortícolas, uma questão já discutida em outra publicação (6). 5) Uma análise de estacas para plantação, medindo 20 cms. cada uma, mostrou que há diferença de peso entre estacas dos clones tetraplóides. O clone n.° 6 teve um valor médio menor e diferindo estatisticamente dos demais clones tetraplóides, confirmando assim outros resultados anteriores. 6) Um estudo detalhado sobre a percentagem de amido dos diferentes clones mostrou que os tetraplóides não diferem dos diplóides quanto ao teor amido e que eles não são também diferentes de 3 outros clones de mandioca amargosa incluidos na análise para comparação.