Autocorrelação espacial das freqüências alélicas em subpopulações de cagaiteira (Eugenia dysenterica DC., Myrtaceae) no sudeste de Goiás

Dentre as diversas árvores frutíferas nativas dos cerrados, a cagaiteira (Eugenia dysenterica DC.) merece destaque pelo seu amplo potencial econômico. A fim de fornecer algumas informações relativas ao padrão espacial da variabilidade genética desta espécie, foram realizadas análises de autocorrelação espacial das freqüências alélicas em dez subpopulações locais da região sudeste do Estado de Goiás. Foram utilizados marcadores isoenzimáticos, em um total de seis sistemas enzimáticos (SKDH, 6-PGD, alfa-EST, MDH, PGI e PGM), com oito locos polimórficos. Foi realizada uma análise de autocorrelação espacial, utilizando índices I de Moran estimados em quatro classes de distância geográfica. Os correlogramas mostraram que, de fato, a divergência genética está estruturada no espaço em um padrão clinal de variação. Simulações de evolução neutra da variação nas freqüências alélicas entre as subpopulações, geradas a partir de um processo Ornstein-Uhlenbeck (O-U), foram utilizadas para avaliar os padrões espaciais sob essa hipótese e compará-los com os correlogramas obtidos com as freqüências alélicas. As análises indicaram que um processo estocástico (evolução neutra) deve ser o responsável pela diferenciação genética dessas populações, havendo assim um balanço entre fluxo gênico em pequenas distâncias geográficas e deriva genética dentro das populações locais, como o esperado para modelos de isolamento-por-distância ou "stepping-stone".

Padrão de deposição de sementes e sobrevivência de sementes e plântulas de duas espécies de Myrtaceae na Mata Atlântica

Embora aves e macacos freqüentemente se alimentem dos mesmos frutos, a qualidade da dispersão de sementes produzida por estes animais pode diferir em vários aspectos. Um desses aspectos é o padrão de deposição de sementes ou o modo como as sementes são depositadas no ambiente; aves tendem a depositar sementes isoladas enquanto os macacos as depositam agrupadas. Neste trabalho investigou-se, para duas espécies de Myrtaceae da Mata Atlântica (Gomidesia anacardiifolia e Marlierea obscura) cujos frutos possuem características ornitocóricas, mas que na natureza são comidos por aves e macacos, a sobrevivência de sementes e plântulas experimentalmente arranjadas de modo a simular os padrões de deposição de sementes produzidos por estes dispersores. Ao final de seis meses de acompanhamento, os resultados indicaram diferenças entre os tratamentos isolado e agrupado na sobrevivência de sementes e plântulas consideradas separadamente. A magnitude e direção de tais diferenças, entretanto, variaram interespecificamente. Ao analisar as duas fases (semente e plântula) em conjunto, concluiu-se que, para ambas as espécies de plantas, o padrão de deposição isolado deve produzir um balanço entre número de sementes dispersadas e número de plântulas estabelecidas mais favorável que o padrão agrupado. Isto sugere que, em comparação com macacos, as aves otimizam o esforço reprodutivo das plantas pesquisadas.

Comportamento fenológico de espécies lenhosas em um cerrado sentido restrito de Brasília, DF

Neste estudo nós acompanhamos a fenologia de 19 espécies lenhosas de um cerrado sentido restrito na Reserva Ecológica do IBGE (15º55'06"-15º57'57" S e 47º51'22"-47º54'07" W), Brasília, DF. Censos quinzenais de observação foram realizados entre agosto de 2000 e outubro de 2003. A região apresenta uma evidente sazonalidade climática, com um período quente e chuvoso entre outubro e abril e um período frio e seco entre maio e setembro. A vegetação estudada foi classificada como sazonal semidecidual. A cobertura de copa da vegetação apresentou redução a partir do início do período seco, alcançando os menores valores de folhagem (cerca de 50%) no final deste período. Foram observadas espécies brotando e florescendo ao longo de todo ano, entretanto a produção de novas folhas e a floração foi intensa na transição entre o período seco e o chuvoso. Quatro grupos fenológicos vegetativos foram identificados: quatro espécies sempre verdes com crescimento contínuo, cinco sempre verdes com crescimento sazonal, oito brevidecíduas e duas decíduas. As espécies sempre verdes com crescimento contínuo produziram folhas ao longo do período chuvoso, enquanto as espécies dos demais grupos fenológicos formaram folhas intensamente no final do período seco. A maturação de frutos das espécies com dispersão autocórica e anemocórica ocorreu no período seco e aquelas com dispersão zoocórica dispersaram as sementes principalmente durante o período chuvoso. A disponibilidade de água no solo parece não ter restringido a produção de folhas e a reprodução na maioria das espécies, uma vez que os picos de brotação e de floração foram concentrados no fim do período seco. No entanto, fatores endógenos, como longevidade foliar e balanço hídrico interno; e exógenos, como demanda evaporativa e irradiação parecem estar relacionados aos padrões fenológicos observados.

Fenologia de floração e sistema reprodutivo de três espécies de Ruellia (Acanthaceae) em fragmento florestal de Viçosa, Sudeste brasileiro

Este trabalho é uma continuação de estudos sobre a biologia reprodutiva de espécies de angiospermas do Município de Viçosa, Zona da Mata de Minas Gerais, Brasil. Objetivou-se analisar a fenologia de floração e o sistema reprodutivo das três espécies co-ocorrentes de Ruellia observadas nesse município: R. brevifolia (Pohl) C. Ezcurra e R. menthoides (Nees) Hiern, ambas cleistógamas, e R. subsessilis (Nees) Lindau. Testou-se a germinação de suas sementes e verificou-se a ocorrência de propagação vegetativa. A floração de Ruellia subsessilis ocorreu durante todo o ano, sendo o pico de floração em outubro. Ruellia brevifolia produziu flores, principalmente, de fevereiro a julho, com o pico em março. Ruellia menthoides produziu flores de agosto a dezembro, com o pico em setembro. As espécies são autocompatíveis; Ruellia brevifolia e R. menthoides autógamas facultativas e R. subsessilis xenógama facultativa. Obtiveram-se altas porcentagens de plântulas normais (de 67% a 83%), de sementes originadas de autopolinizações. Além da reprodução sexuada, as espécies apresentaram propagação vegetativa, ou seja, pedaços de ramos separam-se das plantas-mãe e desenvolvem raízes adventícias. As espécies estudadas, portanto, apresentaram estratégias reprodutivas sexuadas e assexuadas. As sexuadas consistem de períodos distintos de picos de floração, flores casmógamas autógamas ou alógamas, ornitófilas ou melitófilas e flores cleistógamas. Entretanto, o resultado das estratégias sexuadas foi comum a todas elas, ou seja, produção de frutos com sementes viáveis durante todo o ano. O balanço entre os mecanismos variados de reprodução parece conferir a essas espécies elevado grau de adaptação a ambientes alterados, como é o caso das áreas de sua ocorrência, no fragmento florestal do presente estudo.

Estrutura genética em populações naturais de Tibouchina papyrus (pau-papel) em áreas de campo rupestre no cerrado

O presente trabalho teve como objetivo utilizar marcadores RAPD para conhecer a variabilidade genética de populações de Tibouchina papyrus (Pohl) Toledo, provenientes da região de Serra Dourada e Serra dos Pirineus, no Estado de Goiás. Os seis iniciadores RAPD produziram um total de 147 locos, variando entre 23 e 26 por iniciador. A avaliação hierárquica da estruturação da variabilidade genética, realizada pela a AMOVA, considerando a existência de duas regiões (Serra dos Pirineus e Serra Dourada) apresentou uma estimativa de F ST = 0,3439. O valor do componente entre regiões (F CT) foi igual a 18,96% e a variação entre populações dentro de regiões igual a 15,43%. As estimativas de fluxo gênico sugerem a existência de uma baixa proporção de migrantes entre populações. As análises multivariadas (UPGMA e NMDS) indicam que existe uma relação entre distância genética e espaço geográfico, hipótese esta que foi confirmada por uma análise de padrão espacial utilizando o teste de Mantel (r = 0,71; P = 0,015 com 1000 permutações aleatórias). Os resultados indicam assim que esta estrutura tenha se originado seguindo um modelo de diferenciação estocástica (neutro), ou seja, por um balanço entre fluxo gênico a curtas distâncias e deriva genética nas populações. Os valores de diversidade genética obtidos apóiam a hipótese de que a espécie T. papyrus é uma espécie xenógama facultativa e o fato de não serem encontrados altos níveis de homozigose, indica que devem existir mecanismos relacionados à biologia reprodutiva da espécie, que previnem, de alguma maneira, a ocorrência de elevadas taxas de endogamia, que poderia ter um efeito deletério em médio e longo prazo.

Aquaporinas: de canais de água a transportadores multifuncionais em plantas

Da identificação funcional da primeira aquaporina de plantas, em 1993, aos dias de hoje, uma grande quantidade de informações sobre a estrutura, a localização e a função dos diferentes membros desta família multigênica de proteínas de membrana foi disponibilizada pela comunidade científica. Inicialmente consideradas como "simples canais de água", as aquaporinas se mostraram capazes de transportar gases e pequenos solutos neutros, como glicerol, uréia e silício, revolucionando o conceito de transporte transmembrana. Devido à redundância dos genes de aquaporinas e à sua distribuição em todos os órgãos e tecidos vegetais, essas proteínas têm sido consideradas essenciais na manutenção de funções vitais, como absorção de água e nutrientes em raízes, germinação de sementes, fotossíntese, transpiração e reprodução. O presente trabalho faz uma revisão sobre a caracterização funcional e molecular das aquaporinas e sua importância no desenvolvimento da planta e na resposta a estresses ambientais. Apesar dos avanços nas pesquisas com aquaporinas de plantas, existem poucos estudos com espécies nativas de regiões tropicais havendo, portanto, vasto campo de pesquisa a ser explorado, tendo em vista as diferenças na disponibilidade de água, a ocorrência de estresses ambientais diversos nos biomas tropicais e os mecanismos empregados pelas plantas dessas regiões para se adaptar à grande variedade de condições ambientais.

DESENVOLVIMENTO E PROJETO DE UMA UNIDADE DE EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA PARA PURIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS

Este estudo investiga os diferentes arranjos de equipamentos para o desenvolvimento de uma unidade industrial para purificação de óleos vegetais utilizando extração com CO2 sob condições supercríticas. Objetivando a concepção de uma planta comercial a partir da unidade de laboratório o estudo deve iniciar-se através da determinação de alguns parâmetros experimentais e um estudo energético do processo. Em trabalho anterior foram definidas as condições ótimas (T, P) para purificação de óleos vegetais por CO2 supercrítico [7]. A etapa de otimização energética envolve um número máximo de variações possíveis nas condições de operação, visando fornecer dados adequados para a definição do rendimento e qualidade do produto, assim como do tempo de extração. A representação do processo nos diagramas de estado do solvente são muito úteis para a determinação das propriedades termodinâmicas em cada estágio do processo. Os diagramas Temperatura-Entropia (TxS) são particularmente apropriados para determinação da energia requerida ou removida no processo reversível. Com a determinação das condições de operação e do tempo para cada etapa individual é possível plotar a variação da pressão e da temperatura versus tempo, assim como definir e dimensionar os equipamentos necessários para o processo de extração supercrítica.

PROCESSAMENTO INDUSTRIAL DE FÉCULA DE MANDIOCA E BATATA DOCE - UM ESTUDO DE CASO

A indústria de amido vem crescendo e se aperfeiçoando nos últimos anos, levando à necessidade de produtos com características específicas que atendam as exigências do mercado, o que possibilita o processamento de matérias-primas amiláceas ainda pouco exploradas. O trabalho teve como objetivo analisar o processamento industrial de fécula de mandioca e batata doce. Através da análise da composição da raiz, fécula e bagaço, bem como do balanço de massa dos processos, objetivou-se estabelecer a eficiência de uma planta industrial de processamento de mandioca, para a obtenção de fécula de batata doce. Os resultados demonstraram que a fécula de batata doce obtida está dentro dos limites da legislação brasileira e que parte do amido não foi extraído no processamento, sendo gerado um bagaço com 79,94 % de amido e com composição semelhante ao gerado no processamento de mandioca que contém em média 80 % de amido. A comparação dos balanços de massa demonstrou uma menor eficiência da planta no processamento da batata doce (18,3% de rendimento), quando comparado com o de mandioca (25,5% de rendimento) com umidade de 13,75 % e 12,3 %, respectivamente, na fécula. A retenção de amido no bagaço indicou deficiência no processo industrial de extração independentemente da matéria-prima.

Determinação de proteína total e escore de aminoácidos de bromelinas extraídas dos resíduos do abacaxizeiro (Ananas comosus, (L.) Merril )

O abacaxi por longo tempo tem sido a fruta não cítrica mais popular nos países tropicais e sub-tropicais, principalmente pelo seu atrativo sabor e aroma, além do refrescante balanço açúcar-ácido que possui, o que certamente, determinou sua importância sócio-econômica. Além dessas características, é fonte da enzima proteolítica bromelina, um produto de alto valor comercial, que não é fabricado no Brasil. O presente trabalho objetivou a determinação do escore de aminoácidos de bromelinas extraídas das várias partes do abacaxizeiro (casca, folha, caule, coroa e polpa), com duas precipitações subseqüentes, utilizando-se como agente precipitante, o etanol p.a. Análises mostraram maior teor de proteínas na bromelina extraída da coroa. Nas duas precipitações a composição de aminoácidos das enzimas obtidas, apresentaram resultados inferiores aos da comercial.

Isoflavonas em isolados e concentrados protéicos de soja

Isolados e concentrados protéicos de soja são ingredientes largamente utilizados na indústria de panificação, confeitaria, bebidas e embutidos. As isoflavonas presentes na soja podem sofrer alterações em quantidade e perfil de distribuição dependendo das condições de processamento. O objetivo deste estudo foi verificar o balanço de massa de isoflavonas e proteína em processamento de isolados e de concentrados protéicos de soja (tratamento com ácido e com álcool). A maior parte das isoflavonas presentes na matéria-prima (farinha desengordurada de soja) é perdida nos sobrenadantes de processo (90% para extração com etanol 60%, 52% para processamento de isolado protéico e 47% para extração com ácido). O teor de isoflavonas nos produtos obtidos foi de 686µg/g base seca (b.s.) para isolado protéico, 871µ g/g b.s. para concentrado protéico obtido por tratamento ácido e apenas 153µg/g b.s. para concentrado protéico obtido por tratamento com álcool. Não foi observada alteração no perfil de distribuição das isoflavonas nesse último processo, enquanto que nos dois primeiros notou-se diminuição da quantidade das formas malonil glicosídeos e aumento da quantidade das formas beta-glicosiladas e gliconas.

Extração e pré-tratamento químico de frutanos de Yacon, Polymnia sonchifolia

O processo de desintegração de tubérculos de yacon promove a incorporação de oxigênio que favorece a oxidação de compostos fenólicos e decorrente contaminação do extrato aquoso com cores e odores objetáveis que prejudicam a sua utilização. Este estudo buscou verificar uma metodologia simplificada de extração dos carboidratos presentes nos tubérculos de yacon e efetuar uma primeira remoção de resíduos e compostos originários das cores e odores indesejáveis, utilizando processos de coagulação e precipitação, aplicando tecnologias de baixo custo. Após a etapa de trituração e remoção dos restos celulares, o extrato teve seu pH aumentado para 9,5 e a temperatura para 90ºC, seguido de sedimentação. A remoção deste precipitado foi realizada por filtração em papel após a coagulação com diferentes concentrações de sulfato de alumínio comercial. Verificou-se que a melhor concentração de coagulante no extrato foi de 100ppm, removendo 90,6% dos compostos coloridos. O balanço de massa mostrou uma recuperação de 47,5% dos sólidos totais sendo que 35,6% estão na forma de carboidratos, verificado através da concentrção de carbono orgânico. O processo de pré-tratamento químico causou hidrólise nos oligofrutanos, detectado por um aumento na concentração de açúcares redutores totais, diretamente proporcional à concentração de sulfato de alumínio utilizado no tratamento de coagulação. Análises cromatográficas indicaram o perfil dos açúcares no hidrolisado e a extensão desta hidrólise que foi considerada pequena. A metodologia aplicada mostrou-se fácil, de baixo custo, eficiente e aplicável em agroindústrias nas zonas produtoras desta espécie de raiz tropical.

Modelagem e validação da hidratação de grãos de soja

Neste trabalho desenvolveu-se um modelo fenomenológico de parâmetros concentrados para a hidratação de grãos de soja, obtido a partir de um balanço de massa em regime transiente nos grãos, levando em consideração a variação do diâmetro destes ao longo do processo. Os resultados das simulações deste modelo foram comparados com as previsões de modelos empíricos encontrados em literatura. Tanto o modelo fenomenológico quanto os modelos empíricos foram validados frente a dados experimentais de hidratação de grãos de soja, obtidos neste trabalho nas temperaturas de 10, 20, 30, 42 e 49°C. Todos os modelos representaram as principais tendências do processo de hidratação, a partir do ajuste dos seus parâmetros para cada temperatura. Entretanto, o modelo fenomenológico foi o que apresentou menores desvios em relação aos dados experimentais. Adicionalmente, foi proposto um modelo fenomenológico generalizado.

Efeito do tratamento térmico e enzimático nas propriedades de filmes de gelatina

Dentre os fatores que afetam a atividade da enzima transglutaminase, a temperatura de reação ou incubação é um fator determinante no grau de reticulação. Por outro lado, para a gelatina, tipicamente a rede estrutural polimérica é estabilizada por forças secundárias, sendo que a formação da matriz polimérica envolve um delicado balanço entre interações polímero-polímero e polímero-solvente, e este balanço é fortemente dependente do histórico térmico da solução. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura na reação de modificação enzimática em relação às propriedades funcionais dos filmes modificados à base de gelatina (propriedades mecânicas, de barreira ao vapor de água, solubilidade em água e parâmetros de cor dos filmes). Viscosidade aparente das soluções filmogênicas foram também avaliadas. Foram produzidos filmes denominados nativo (FN), modificado enzimaticamente (FME) e termicamente tratado (FC). De acordo com os resultados obtidos, observou-se que a temperatura de reação não afetou as propriedades mecânicas e a solubilidade dos diferentes filmes estudados. Por outro lado, filmes modificados enzimaticamente (FME) na temperatura de 50 °C apresentaram permeabilidade ao vapor de água significantemente inferior aos produzidos nas demais temperaturas e tratamentos (FN e FC). O tratamento térmico também provocou redução da permeabilidade ao vapor de água.

Ocorrência do processo de fixação biológica de N2 atmosférico na fermentação de fécula de mandioca

A fase inicial do processo de fermentação natural de fécula de mandioca apresenta a ocorrência de fermentação vigorosa em apenas 24 h, mesmo com o meio tendo uma relação carbono/nitrogênio muito alta. Assim, o nitrogênio necessário à formação da biomassa nos primeiros estágios da fermentação seria originário de fora do sistema via fixação biológica de N2 atmosférico, já que o teor protéico disponível na fécula de mandioca é muito baixo. Para verificar tal hipótese, foram feitos dois experimentos fundamentados no balanço de nitrogênio na suspensão com grânulos de fécula durante as primeiras 120 h do processo fermentativo, conduzido sob temperatura ambiente e sob temperatura controlada a 28 °C. Não foram detectados aumentos de nitrogênio na fase estudada, o que sugere a não existência do processo de fixação biológica de N2 atmosférico. Os resultados sugerem que a origem do nitrogênio para o processo fermentativo é a própria fécula, que, quando na forma de polvilho apresenta alta relação C/N, porém, quando em suspensão essa relação abaixa propiciando uma fermentação vigorosa em apenas 24 h.

Novo modelo de parâmetros concentrados aplicado à hidratação de grãos

Este trabalho apresenta um novo modelo fenomenológico de parâmetros concentrados para a hidratação de grãos de soja, obtido a partir de um balanço de massa em regime transiente nos grãos, admitindo duas hipóteses básicas: 1º) variação do volume do grão diretamente proporcional à variação da sua massa ao longo da hidratação; e 2º) variação exponencial do coeficiente de transferência de massa aparente em função da concentração de água na soja. Este modelo possui apenas dois parâmetros, os quais foram estimados a partir do ajuste deste às medidas da umidade do grão ao longo do tempo, avaliadas em várias temperaturas. Os resultados revelam que o modelo proposto é adequado, enquanto o coeficiente de transferência de massa aparente depende da temperatura e apresenta variações significativas ao longo da hidratação.