Electronic Structure and Spectro-Structural Correlations of Fe(III)Zn(II) Biomimetics for Purple Acid Phosphatases: Relevance to DNA Cleavage and Cytotoxic Activity

Purple acid phosphatases (PAPs) are a group of metallohydrolases that contain a dinuclear Fe(II)M(II) center (M(II) = Fe, Mn, Zn) in the active site and are able to catalyze the hydrolysis of a variety of phosphoric acid esters. The dinuclear complex [(H(2)O)Fe(III)(mu-OH)Zn(II)(L-H)](CIO(4))(2) (2) with the ligand 2-[N-bis(2-pyridylmethyl)aminomethyl]-4-methyl-6-[N-(2-pyridylmethyl)(2-hydroxybenzyl) aminomethyl]phenol (H(2)L-H) has recently been prepared and is found to closely mimic the coordination environment of the Fe(III)Zn(II) active site found in red kidney bean PAP (Neves et al. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7486). The biomimetic shows significant catalytic activity in hydrolytic reactions. By using a variety of structural, spectroscopic, and computational techniques the electronic structure of the Fe(III) center of this biomimetic complex was determined. In the solid state the electronic ground state reflects the rhombically distorted Fe(III)N(2)O(4) octahedron with a dominant tetragonal compression align ad along the mu-OH-Fe-O(phenolate) direction. To probe the role of the Fe-O(phenolate) bond, the phenolate moiety was modified to contain electron-donating or -withdrawing groups (-CH(3), -H, -Br, -NO(2)) in the 5-position. Tie effects of the substituents on the electronic properties of the biomimetic complexes were studied with a range of experimental and computational techniques. This study establishes benchmarks against accurate crystallographic struck ral information using spectroscopic techniques that are not restricted to single crystals. Kinetic studies on the hydrolysis reaction revealed that the phosphodiesterase activity increases in the order -NO(2)<- Br <- H <- CH(3) when 2,4-bis(dinitrophenyl)phosphate (2,4-bdnpp) was used as substrate, and a linear free energy relationship is found when log(k(cat)/k(0)) is plotted against the Hammett parameter a. However, nuclease activity measurements in the cleavage of double stranded DNA showed that the complexes containing the electron-withdrawing -NO(2) and electron-donating CH3 groups are the most active while the cytotoxic activity of the biomimetics on leukemia and lung tumoral cells is highest for complexes with electron-donating groups.

A simple and sensitive detection of diquat herbicide using a dental amalgam electrode A comparison using the chromatographic technique

This paper describes the use of a dental amalgam electrode (DAE) to evaluate the electrochemical behaviour and to develop an electroanalytical procedure for determination of diquat herbicide in natural water and potato samples. The work was based on the square wave voltammetry responses of diquat, which presented two well-defined and reversible reduction peaks, at -0.56 V (peak 1) and -1.00V (peak 2). The experimental and voltammetric parameters were optimised, and the analytical curves were constructed and compared to similar curves performed by high performance liquid chromatography coupled to ultraviolet-visible spectrophotometric detector (HPLC/UV-vis). The responses were directly proportional to diquat concentration in a large interval of concentration, and the calculated detection limits were very similar, around 10 mu g L(-1) (10 ppb) for voltammetric and chromatographic experiments. These values were lower than the maximum residue limit established for natural water by the Brazilian Environmental Agency. The recovery percentages in pure electrolyte, natural water and potato samples showed values from 70% to 130%, demonstrating that the voltammetric methodology proposed is suitable for determining any contamination by diquat in different samples, minimising the toxic residues due to the use of liquid mercury or the adsorptive process relative to use of other solid surfaces. (C) 2009 Published by Elsevier B.V.

Intoxicação por Sida carpinifolia (Malvaceae) em caprinos

Descrevem-se os achados clínicos e patológicos da intoxicação espontânea e experimental por Sida carpinifolia em caprinos. Os achados da intoxicação espontânea serão apresentados em dois artigos. Um deles relata pela primeira vez uma doença investigada em de 1997 no município de Lajeado, RS. O outro artigo descreve os aspectos clínicos e patológicos da intoxicação espontânea em dois surtos adicionais, ocorridos no ano de 2001 no município de Glorinha e em Porto Alegre, RS. Nesses trabalhos caracterizou-se através de exames clínicos, patológicos e ultra-estruturais uma doença de depósito lisossomal. Por análise do padrão de coloração com histoquímica de lectinas, em cortes histológicos do cerebelo, pâncreas e fígado, observou-se afinidade de marcação especificamente com Concanavalia ensiformis, Triticum vulgaris e T. vulgaris-succinilado, similar ao de alfa-manosidose hereditária ou adquirida por ingestão de plantas do gênero Swainsona, Oxytropis, Astragalus e Ipomoea. A caracterização do princípio tóxico da planta, associada com as lesões que induzem o quadro clínico, foi apresentada em forma de um artigo. A metodologia e resultados do estudo experimental da intoxicação por Sida carpinifolia serão aqui descritos. Para caracterizar o quadro clínico e patológico, foi administrada a 14 caprinos, divididos 7 grupos de dois indivíduos cada, Sida carpinifolia, secada a sombra e triturada por períodos de 15, 20, 40, 60, 90 e 120 dias. O consumo diário variou de 14 a 21g/kg nos diferentes grupos durante o experimento. Para outros 3 caprinos efetuou-se a administração forçada da planta seca por via oral, de 10 a 12,5 g/kg, durante 30 dias. O quadro clínico até os 30 dias de consumo da planta consistia principalmente de letargia, alteração intermitente da consistência das fezes e diminuição no ganho de peso. Por volta de 40 dias de consumo, os caprinos demonstravam também incoordenação motora aos estímulos e após os 60 dias de consumo ocorria incoordenação motora espontânea, com tremores musculares de cabeça e pescoço principalmente. As principais alterações histológicas e ultra-estruturais foram vacuolização e tumefação citoplasmática em neurônios, células da tireóide e pâncreas observadas com intensidade leve após 15 dias de consumo e acentuada após os 90 dias de consumo de Sida carpinifolia.

Produção, caracterização, purificação parcial e aplicação de um peptídeo antimicrobiano produzido por Bacillus licheniformis P40

Uma bactéria identificada como Bacillus licheniformis P40 isolada de intestino de peixe (Leporinus sp.) da bacia amazônica foi estudada quanto à sua capacidade de produzir antimicrobianos. O sobrenadante da cultura obtido em caldo de cérebro e coração (BHI) foi caracterizado, sendo ativo contra importantes bactérias patogênicas e deteriorantes como L. monocytogenes, B. cereus, E. carotovora e isolados clínicos de Streptococcus. Este foi parcialmente purificado através de precipitação com sulfato de amônio e cromatografia de gel filtração e de troca iônica. Foram assim isoladas duas substâncias com atividade antimicrobiana, sendo uma delas de natureza protéica. Esta foi estável a altas temperaturas (100o C), numa ampla faixa de pH e mostrou propriedades de biosurfactante. O sobrenadante parcialmente purificado foi utilizado para o combate a um importante fitopatógeno: Erwinia carotovora. Uma dose de 6400 UA/mL foi bactericida para uma concentração de 107 UFC/mL em 20 minutos in vitro. A substância foi capaz de evitar a formação da podridão mole em batatas (in vivo). Foi estudada a produção da atividade antimicrobiana em resíduos e sub-produtos da indústria de alimentos, sendo escolhido o soro de queijo para otimizar a produção através de um experimento fatorial 23 variando as condições de temperatura, pH e concentração de soro de queijo em pó. As melhores condições foram para temperaturas entre 26 e 37o C e pH entre 6,5 e 7,5 para uma concentração de soro de 7%, sendo que aumentos na concentração levaram a aumentos na produção.

Interferência da palha de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) na emergência de espécies de plantas daninhas da família convolvulaceae

Este trabalho foi conduzido na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal-UNESP, com o objetivo de estudar o efeito de diferentes quantidades de palha de cana-de-açúcar deixadas na superfície do solo sobre a emergência de algumas espécies de plantas daninhas pertencentes à família Convolvulaceae. Os tratamentos foram distribuídos no esquema de parcelas subsubdivididas, com a quantidade de palha nas parcelas de 0, 5, 10, 15 e 20 t ha-1, as variedades SP 79 2233 e RB 83 5486 nas subparcelas e as espécies de plantas daninhas nas subsubparcelas. Aos 45 dias após semeadura (DAS), a presença de 15 t ha-1 de palha reduziu em 46 e 62% o número de plantas de I. quamoclit e M. cissoides, respectivamente. Entretanto, a presença de 20 t ha-1 reduziu em 82, 65, 62, 70, 60 e 88% o número de plantas de I. quamoclit, I. purpurea, I. grandifolia, I. hederifolia, I. nil e M. cissoides, respectivamente, quando comparadas à ausência de palha.

Influência do resíduo de colheita de cana-de-açúcar sem queima sobre a eficiência dos herbicidas imazapic e imazapic + pendimethalin

Os resíduos deixados sobre o solo por ocasião da colheita mecanizada da cana-de-açúcar podem constituir-se em uma barreira física para a ação dos herbicidas no controle de plantas daninhas, quando aplicados em pré-emergência destas plantas sobre a palha da cana. em virtude disso, o presente trabalho teve por objetivos analisar e quantificar a interferência dessa camada de palha sobre o solo na ação dos herbicidas imazapic e imazapic + pendimethalin no controle de plantas daninhas em áreas onde a cana-de-açúcar foi colhida mecanicamente sem a queima da palhada previamente à colheita. Foram realizados dois ensaios simultâneos: um com a retirada da palha dois dias após a aplicação dos herbicidas e o outro com a manutenção desta, ambos conduzidos em casa de vegetação. O imazapic isolado foi aplicado nas dosagens de 0, 122,5 e 147 g i.a.ha-1 e em mistura com pendimethalin na dosagem de 75 + 1500 g i.a.ha-1, com simulação de chuvas nas intensidades de 30, 60 e 90 mm. Após análise dos resultados de biomassa seca, altura e número de folhas das plantas de Sorghum bicolor e Cyperus rotundus, além de nota visual e biomassa seca de Panicum maximum, Brachiaria plantaginea, Digitaria horizontalis, Amaranthus viridis, Ipomoea grandifolia e Brachiaria decumbens, constatou-se eficiência proporcional dos herbicidas à dosagem utilizada, independentemente da presença da palha, à exceção de Ipomoea grandifolia e Brachiaria decumbens, além de haver menor controle nos tratamentos submetidos à chuva de 90 mm. Esses resultados indicam boas perspectivas quanto à aplicação destes herbicidas em áreas de colheita mecanizada de cana-de-açúcar sem queima, para controle de plantas daninhas em condições de pré-emergência.

Controle de plantas daninhas através da palha de cana-de-açúcar associada à mistura dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da palha de cana-de-açúcar resultante da colheita sem queima e da mistura comercial dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina, na emergência e no acúmulo de biomassa seca de nove espécies de plantas daninhas. Os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial 3 x 3, sendo três quantidades de palha resultantes da colheita da cana-de-açúcar sem queima (0, 10 e 15 t ha-1), e três doses da mistura formulada dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina (0, 1,75 e 2,00 kg ha-1), aplicados em condições de pós-emergência das plantas daninhas. As densidades das plantas daninhas foram avaliadas aos 15, 60 e 90 dias após a aplicação (DAA) da mistura dos herbicidas, e a biomassa seca das plantas daninhas, aos 90 DAA. A presença de palha sobre o solo suprimiu as densidades das populações de Brachiaria plantaginea, Digitaria horizontalis, Panicum maximum, Sida glaziovii e Amaranthus hybridus a níveis de infestação considerados satisfatórios de controle. A palhada também reduziu as populações de Senna obtusifolia, Ipomoea hederifolia, I. grandifolia e I. nil, porém em níveis insatisfatórios de controle. A mistura de herbicidas nas doses estudadas controlou todas as espécies de plantas daninhas avaliadas. Na presença da palha, o controle das plantas de S. obtusifolia, I. nil, I. hederifolia e I. grandifolia somente foi satisfatório quando foi aplicada a mistura de herbicidas. Para o controle de P. maximum, houve vantagem na integração dos dois métodos de controle, em relação à aplicação isolada da menor quantidade de palha estudada ou à aplicação da mistura de herbicidas.

Fitossociologia de comunidades de plantas daninhas em agroecossistema cana-crua

Objetivou-se neste trabalho estudar a fitossociologia de comunidades de plantas daninhas de canaviais colhidos no sistema mecanizado, sem queima prévia da palha, e a similaridade entre talhões quanto à composição de espécies. Os levantamentos foram realizados em 28 talhões comerciais na região de Ribeirão Preto-SP. em cada talhão foram demarcadas áreas de coleta e avaliação, na proporção de duas por hectare, mantidas sem controle, e que serviram de local para as amostragens de plantas daninhas. As amostragens foram feitas com quadrados vazados (0,5 x 0,5 m), lançados aleatoriamente duas vezes em cada uma das áreas. Essas amostragens foram realizadas determinando-se a densidade e a biomassa específica aos 120 dias após o corte da cana. Cyperus rotundus foi a principal espécie, destacando-se quanto aos valores de importância relativa (IR). As plantas dicotiledôneas anuais de propagação por sementes também se destacaram, dentre as quais diversas espécies das famílias Euphorbiaceae e Convolvulaceae. em contrapartida, as gramíneas tradicionais de áreas de cana colhida queimada tiveram pouco destaque. O índice de Shannon (H) de diversidade de espécies das comunidades variou de 0 a 1,61, e o índice de similaridade entre os talhões (S) foi muito variável. A maioria das espécies ou grupo de espécies apresentou padrão agregado (V/m > 1,00), com valores relativamente altos de índice de agregação (V/m). Entretanto, na maioria dos casos, Cyperus rotundus e as Convolvulaceas apresentaram os maiores índices.

Lixiviação de sulfentrazone e amicarbazone em colunas de solo com adição de óleo mineral

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a lixiviação dos herbicidas sulfentrazone e amicarbazone, com e sem óleo mineral, em área de plantio de cana-de-açúcar sobre um Latossolo Vermelho-Escuro, por meio de colunas de solo. Para avaliação da lixiviação, após acumuladas as precipitações de 35, 67 e 106 mm, tubos de PVC de 10 cm de diâmetro, seccionados longitudinalmente, foram enterrados até a profundidade de 35 cm, procurando-se manter a estrutura original do solo. Os tubos foram retirados, separados em suas metades e acondicionados em casa de vegetação, onde se semearam as plantas-teste sorgo (Sorghum bicolor) e corda-de-viola (Ipomoea nil) longitudinalmente ao longo do perfil de cada metade dos tubos. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas consistiram da aplicação dos dois herbicidas, adicionados ou não de adjuvante, e uma testemunha sem herbicida. Nas subparcelas estudaram-se as profundidades de percolação (0,0-2,5; 2,5-5,0; 5,0-10; 10-15; 15-20; 20-25; 25-30; e 30-35 cm). Aos 20 dias após a semeadura, determinou-se a matéria seca das plântulas. Observou-se que o sulfentrazone lixiviou até 10 cm de profundidade, mesmo com 106 mm de precipitação, sem efeito diferenciado do óleo. Os efeitos foram mais pronunciados para o sorgo. O amicarbazone não interferiu na matéria seca das plântulas de sorgo. Quanto à corda-de-viola, o herbicida sob precipitação de 35 mm reduziu o desenvolvimento das plântulas, independentemente da profundidade e sem efeito diferenciado do óleo; com 67 mm de precipitação, o herbicida lixiviou pelo solo, e o óleo mineral o manteve na camada mais superficial. Com 106 mm, o herbicida foi totalmente lixiviado e não se constatou efeito do óleo.

Resistência de genótipos de batata (Solanum spp.) a Diabrotica speciosa (Germar, 1824) (Coleoptera: Chrysomelidae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Crescimento e esporulação de duas espécies de arthrobotrys corda em diferentes meios de cultura e dois ambientes

The researches on the biological control of nematodes with nematophagous fungi has been intensified in recent years. The knowledge of the ecological conditions for the growth and sporulation of these fungi is a prerequisite for attainment of pure cultures needed to attend the demand for formulation of these organisms. With the objective to evaluate the micelial growth and sporulation of Arthrobotrys musiformis and A. oligospora in two environments (B.O.D at 25 +/- 1 degrees C and the environment of the Laboratory), 20 cultures media prepared with common materials found in the communities and industrialized media such as mycological agar, PDA and CMA were evaluated. The media were tested in Petri dishes, being the micelial growth of the fungi evaluated daily, during six days. The measured sporulation at the end of the experiment was done by estimation of the number of conidia/Petri dish. The experiment was carried out in a random design following a factorial arrangement of 20 x 2 x 2, corresponding to 20 media, two fungi and two environments, with five replicates. The variance analysis of the data evidenced significant statistical difference by the F Test, at 1% probability, among media x fungi x environment interaction. Fifty percent of the tested media provided the adequate micelial growth of A. musiformis and there was no statistical difference among them, namely: cassava meal (FM), sweet starch (PD), "corn meal agar" (CMA), oat in fine flakes (AFF), agar-water + dextrose (AA+D), mycological agar (AM), potato dextrose agar (BDA), meal of maize (FMI), flour of wheat (FT) and wheat for kibble (TK). In relation to A. oligospora, 75% of the tested media promoted the maximum growth of the fungus, which are: AFF, AM, FM, PD, CMA, AA+D, BDA, FT, TK, the water from the decoction of rice (AAZ), rice in grains (AZG), triturated rice (AZT), thread flour (FR), oats flour (FA), oats in thick flakes (AFG) and flour of maize (FU). In relation to the sporulation the media that had better role for A. musiformis, in decreasing order, were: FR, TK, AFG, BDA, FA, AFF, AM, FMI, AZT and FM, varying between 1,01 x 10(6) and 1,4 x 10(4) conidia/Petri dish. For the A. oligospora sporulation, the CMA medium provided the maximum level with an estimated average of 5,7 x 10(6) conidia/Petri dish. In the general, the best media for the micelial growth and sporulation of A. musiformis had also been the best for A. oligospora. However, some that had been the best for the A. oligospora did not had been efficient for the micelial growth or the sporulation of A. musiformis, indicating that the isolate of A. musiformis in case is more demanding than that A. oligospora one. The evidences from the study indicate that, in Jaboticabal, São Paulo state, the growth and the sporulation of these fungi do not demand special chambers. Some adaptations of an environment at the laboratory, enough to obliterate the light are sufficient.

Seletividade de trifluralin incorporado ao solo para batata-doce

No Estado de São Paulo, a batata-doce é cultivada em escala comercial como produto hortigranjeiro. em vista das dificuldades para o controle manual e o mecanizado das plantas infestantes da cultura, há grande interesse pelo método químico desse controle. Com essa finalidade, tanto pelo baixo custo relativo como pelas facilidades técnicas de utilização, o trifluralin desperta a atenção dos agricultores. Para avaliar a seletividade do herbicida para essa cultura, foi realizado um experimento em vasos, com doses crescentes do produto, nas seguintes concentrações: 0,00; 0,11; 0,22; 0,44; 0,88; 1,76 e 3,52 mg.kg-1 de i.a. em peso. Os resultados mostraram que, a partir da dose de 0,22 mg.kg-1 de i.a., o trifluralin interferiu negativamente e em escala exponencial sobre os parâmetros: comprimento das ramas, número de folhas, peso da massa seca da parte aérea e das raízes, avaliados aos 30 dias, revelando-se não seletivo para a batata-doce quando incorporado ao solo, em profundidades semelhantes às da zona de enraizamento das plantas.

Produção de minitubérculos básicos de batata em três sistemas hidropônicos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Resistência de genótipos de batata, Solanum spp., a afídeos (Homoptera: Aphididae) e influência sobre parasitóides

Avaliou-se a resistência de genótipos de batata aos afídeos Myzus persicae (Sulz.), Macrosiphum euphorbiae (Thomas) e Aphis gossypii (Glover), e a influência desses genótipos sobre parasitóides, em dois ensaios em plantios de inverno (1996 e 1997), em condições de campo, em Jaboticabal, SP. Os genótipos plantados no primeiro ano foram: Achat, Baronesa, Bintje, BR-2, Contenda, Monalisa, N 140-201 e NYL 235-4, distribuídos em quatro blocos ao acaso. Dois levantamentos foram efetuados, aos 70 e 85 dias após o plantio, avaliando-se o número de pulgões/folha e pulgões parasitados, nos terços superior, médio e inferior da planta. em 1997 plantaram-se os mesmos genótipos, excetuando-se o N 140-201, com levantamentos aos 72 e 80 dias. O genótipo NYL 235-4 mostrou-se suscetível a M. euphorbiae, sob infestações médias de 2,90 (1996) e 1,19 pulgões/folha (1997); dentre as cultivares comerciais, Baronesa foi a menos atacada por M. persicae (0,12 e 0,10 pulgões/folha em 1996 e 1997), enquanto BR-2 foi bem suscetível (1,10 e 0,66 pulgões/folha). Os afídeos ocorreram em maior população nas partes média e inferior das plantas; maior número de pulgões mumificados por Aphidius ervi Hal. e Diaretiella rapae (McIntosh), com parasitismo variando de 15 a 36%, foi observado em NYL 235-4, que foi o genótipo mais infestado pelos afídeos.

Preferência alimentar de adultos de Diabrotica speciosa (Germar) (Coleoptera: Chrysomelidae) por genótipos de batata (Solanum spp.)

Avaliou-se a preferência alimentar de adultos de Diabrotica speciosa (Germar), pelos genótipos de batata Achat, Baronesa, Monalisa, N 140-201 e NYL 235-4. Foram realizados ensaios com e sem chance de escolha, em laboratórios e em casa de vegetação, na FCAV/UNESP, Jaboticabal, SP. em dois testes utilizaram-se discos de folíolos provenientes de plantios em vaso (plantas com 40 dias); em outros seis semelhantes (exceção ao genótipo N 140-201) foram utilizados discos de folíolos provenientes de plantio de campo (plantas com 30, 50 e 70 dias). Nas placas de Petri (repetições) foram liberados dois adultos/disco. Dois outros ensaios foram efetuados em gaiolas (sem chance de escolha), no interior de casa de vegetação, com plantas com 15 e 45 dias de idade, liberando-se três e 10 adultos/planta respectivamente, avaliando-se o consumo de área foliar quatro e cinco dias após. Nos testes em laboratório com material de vaso, o genótipo NYL 235-4 (com e sem chance) foi o menos consumido (1,08 a 1,12 mg de peso seco). Com material de campo (com e sem chance), o peso de matéria fresca consumida pela praga foi menor em NYL 235-4 (médias de 26,2 e 66,1 mg) e Baronesa (30,2 e 57,9 mg). Nos ensaios em gaiolas (sem chance) também verificou-se menor consumo em NYL 235-4 (3,35 cm² e 16,70 cm²/planta). Esses resultados revelam que o genótipo NYL 235-4 apresenta resistência do tipo não-preferência para alimentação em relação a D. speciosa.