Avaliação sensorial de feijão preto submetido à radiação de Cobalto-60

O objetivo dessa pesquisa foi o de avaliar os aspectos sensoriais do feijão preto submetido à radiação gama do 60Co. O estudo envolveu oito provadores, na faixa etária de 17 a 23 anos, selecionados e treinados para Análise Descritiva Quantitativa. Os provadores verificaram alterações quanto à aparência, aroma, sabor e textura em feijão preto irradiado com doses 2, 4, 6, 8 e 10kGy e feijão preto não irradiado. Para a análise estatística dos resultados obtidos foram aplicados, o teste F, ANOVA e o teste de Tukey (5%) com o uso de computadores e do programa específico para análise sensorial Compusense Five e SAS. As amostras irradiadas apresentaram diminuição do sabor amargo, cor acentuada e brilhante e a não irradiada textura seca. Deste modo, a irradiação como método de conservação pode ser utilizada para o feijão preto com as doses avaliadas no presente estudo.

Disponibilidade de ferro em misturas de alimentos com adição de alimentos com alto teor de vitamina C e de cisteína

A disponibilidade do ferro é fator importante na dieta, pois a anemia ferropriva atinge grande parte da população mundial. A cisteína e a vitamina C são fatores que melhoram sua absorção. A pesquisa teve por objetivos avaliar a disponibilidade de ferro em carne, feijão comum (Phaseolus vulgaris) e a combinação de arroz e tomate ao feijão, bem como analisar se o ácido fítico, o ácido oxálico e os taninos das combinações contendo feijão influenciam na disponibilidade de ferro de forma significativa. Os alimentos foram preparados para consumo e as amostras obtidas com a combinação de carne, feijão, arroz e tomate foram: A1 - carne bovina; A2 - feijão comum; A3 - feijão comum e tomate; A4 - feijão comum e arroz; e A5 - feijão comum, arroz e tomate. Foram realizadas as análises de taninos, ácido fítico, ácido oxálico, vitamina C e teor e diálise de ferro in vitro. Os teores de taninos, ácido fítico e ácido oxálico foram baixos para influenciar a disponibilidade do ferro. A diálise de 5,73 a 13,61% indicando que a adição de cisteína e vitamina C em conjunto tem efeito maior do que quando presentes separadamente.

Characterization of pre-gelatinized rice and bean flour

The objective of this study was to develop a pre-gelatinized flour using a mixture of broken rice and split beans by thermoplastic extrusion, and to evaluate the physicochemical, nutritional, and technological quality of the final product. The extrusion parameters were maintained using three heating zones with temperatures of 30 ºC, 40 ºC, and 70 ºC; screw speed of 177 rpm; feed rate of 257 g/m, and circular matrix of 3.85 mm. The following characterization analyses were performed: physicochemical, nutritional, water absorption index (WAI), water solubility index (WSI), and paste viscosity. The pre-gelatinized rice and bean flour had an intermediate value of WAI, 7.51 g/g, and high WSI value, 24.61%. Regarding proteins, it was verified an average content of 12.9% in the final product. The amino acid contents found in the pre-gelatinized flour indicate that the mixture has the essential amino acids. It was also found that the pre-gelatinized flour supplies more than 60% of the essential amino acids recommended for children aged one to three years old. The gelatinized flour composed of broken rice and split beans is an alternative to the use of these by-products of the manufacture process of rice and beans to obtain a product with viable technological characteristics and high nutritional value.

Application of extruded broken bean flour for formulation of gluten-free cake blends

The aim of this study was to determine the physical and microbiological characteristics of extruded broken beans flour, in addition to developing mixtures for gluten-free cake with these flours, evaluating their technological and sensory quality. Gluten-free formulations were prepared with 45%, 60% and 75% of extruded broken beans. All analyzes of the flours and mixtures for cakes were performed according to standard techniques found in the literature. Sensory analyzes of cakes applied the 9-point structured hedonic scale. Results were submitted to variance analysis and comparison of means test (Tukey, p<0.05). The use of extruded broken beans improved the water absorbed and water solubility index of the mixtures for gluten-free cake, and for the lower viscosity and retrogradation when compared to the standard formulation. All cakes were accepted (rate ≥ 7) for all the analyzed attributes. From the technological and sensory standpoints, the development of gluten-free cake mixtures is feasible with up to 75% of extruded broken beans.

Teste de deterioração controlada para avaliação do vigor de sementes de feijão

O teste de deterioração controlada tem sido utilizado freqüentemente para avaliar o vigor de diversas espécies, podendo ser uma alternativa para avaliação do vigor em sementes de feijão. No entanto, as condições para a realização deste teste ainda não estão completamente definidas. Devido a isto o presente trabalho teve por objetivo determinar as condições mais adequadas para a condução do teste de deterioração controlada em sementes de feijão comparando sua eficiência com o teste de envelhecimento acelerado. Utilizaram-se cinco lotes de sementes de feijão, cultivar Iapar 44, com diferentes qualidades fisiológicas. A qualidade inicial de cada lote de sementes foi avaliada pelos testes de germinação, primeira contagem, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica e emergência em campo. Foram ajustadas as umidades iniciais das sementes para 15, 20 e 25%, e para cada umidade inicial, foram utilizadas quatro combinações de períodos de deterioração de 24 e 48 horas e temperaturas de deterioração de 40 e 45°C. Os resultados permitiram concluir que o tratamento com sementes com umidade inicial de 20%, por 48 horas sob temperatura de 45ºC, apresenta alta correlação com o teste de envelhecimento acelerado.

Alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de feijão envelhecidas artificialmente

O presente trabalho teve o objetivo de avaliar as alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de feijão submetidas ao envelhecimento artificial. Utilizaram-se dois lotes de sementes de feijão, cultivar Iapar 44, com diferentes qualidades fisiológicas, submetidos ao envelhecimento artificial (41ºC e 100% UR do ar), por períodos de zero, 24, 48, 72 e 96 horas. As análises fisiológicas constaram de teste de germinação, primeira contagem de germinação, condutividade elétrica, comprimento de hipocótilo e de raízes das plântulas; as análises bioquímicas foram realizadas pela técnica de eletroforese de sistemas enzimáticos, avaliando-se a fosfatase ácida, malato e glutamato desidrogenase e esterase. Os resultados obtidos permitem concluir que: a) lotes com alta germinação apresentam acentuada diferença na resposta ao processo de envelhecimento, verificados pela redução na capacidade seletiva das membranas das sementes e pelo crescimento e desenvolvimento das plântulas de feijoeiro; b) a partir de 72 horas de envelhecimento artificial, há redução na atividade das enzimas fosfatase ácida e esterase; c) a atividade das enzimas fosfatase ácida, malato desidrogenase, glutamato desidrogenase e esterase é influenciada pelo período de envelhecimento e pela qualidade inicial dos lotes

Modificações fisiológicas e bioquímicas em sementes de feijão no armazenamento

Para avaliar alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de feijoeiro durante o armazenamento em condições ambientais não controladas de temperatura e umidade relativa do ar, foi realizado o presente trabalho. Foram utilizadas as cultivares Iapar 44, Macotaço, TPS Bonito, TPS Bionobre e TPS Nobre. As sementes foram avaliadas durante o armazenamento, em condições ambientais não controladas, no município de Santa Maria-RS, pelo período de oito meses. As avaliações fisiológicas constaram do teste de germinação, primeira contagem de germinação, comprimento de hipocótilo e de raízes, condutividade elétrica e emergência em campo. As avaliações bioquímicas das sementes foram obtidas pela técnica de eletroforese de sistemas enzimáticos, avaliando-se a atividade das enzimas fosfatase ácida, malato desidrogenase, glutamato desidrogenase e esterase. Todas as avaliações foram realizadas antes e a cada dois meses durante o armazenamento. Os resultados permitem concluir que a atividade das enzimas malato e glutamato desidrogenase é estável durante o armazenamento em condições ambientais não controladas nos cultivares vigorosos (TPS Bionobre, TPS Nobre e Iapar 44); a enzima esterase tem sua atividade incrementada durante o armazenamento não controlado, independentemente da qualidade fisiológica das sementes de feijão; potenciais de armazenamento sob condições ambientais não controladas são diferentes nos cultivares TPS Bionobre, TPS Nobre, TPS Bonito, Macotaço e Iapar 44.

Adubação fosfatada, componentes de produção, produtividade e qualidade fisiológica em sementes de feijão

O trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de doses de fósforo aplicadas via solo, sobre os componentes de produção, produtividade e qualidade fisiológica de sementes de feijão, cv. IAC Carioca. Foram avaliadas seis doses de fósforo (0, 30, 60, 90, 120 e 150kg.ha-1 de P2O5) sob o delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições, em Latossolo Vermelho com baixo teor de fósforo (6mg.dm-3), em condições de campo. No momento da colheita, avaliaram-se estande final de plantas, altura da inserção da primeira vagem, comprimento das vagens, número de vagens/planta, número de sementes/vagem, número de lóculos/vagem, número lóculos vazios/vagem, número de lóculos com sementes/vagem e massa de 100 sementes. A produtividade de sementes foi determinada com base na produção das duas linhas centrais de cada parcela, com teor de água corrigido para 13%. A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada pelos testes de germinação, primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, emergência de plântulas no campo e massa de matéria seca de plântulas. A adubação fosfatada com 150kg.ha-1 de P2O5 aumentou o número de vagens/planta e o número de sementes/planta. Os demais componentes de produção e a produtividade de sementes não foram alterados pela aplicação de fósforo. As doses de fósforo não alteraram a qualidade fisiológica das sementes de feijão, cv. IAC Carioca.

Deficiência hídrica induzida por diferentes agentes osmóticos na germinação e vigor de sementes de feijão

As condições que as sementes encontram no solo para a germinação nem sempre são favoráveis. O potencial osmótico de algumas soluções pode apresentar valores mais negativos do que aquele apresentado pelas células do embrião, dificultando, assim, a absorção da água necessária para a germinação. A diminuição da germinação de sementes submetidas ao estresse hídrico é atribuída à redução das atividades enzimáticas. O objetivo deste trabalho foi verificar a potencialidade de soluções osmóticas de Manitol, CaCl2, KCl e NaCl nos potenciais de zero; -0,6; -1,2 e -1,8MPa como simuladores de deficiência hídrica de sementes de feijão, cv. 'IAC-Carioca-80SH', foram avaliados quanto à germinação, primeira contagem de germinação, classificação de vigor, comprimento de parte aérea e de raiz primária, bem como as massas secas de parte aérea e raiz primária das plântulas. As soluções osmóticas de manitol e CaCl2, na concentração de -0,6MPa, não produziram diferenças estatísticas na maioria dos resultados analisados, podendo ser usadas como simuladores de deficiência hídrica; as soluções de KCl e NaCl, além de funcionarem como reguladores osmóticos, manifestaram toxidez às sementes de feijão, não sendo recomendadas, portanto, como simuladores de deficiência hídrica.

Produtividade e qualidade fisiológica de sementes de feijão em função de sistemas de manejo de solo e adubação nitrogenada

O fator climático exerce grande influência na produção de sementes de feijão, porém outros fatores como a ação do ambiente solo, conseqüência de seu manejo, associado à nutrição adequada da planta, principalmente de nitrogênio, podem levar a resultados expressivos tanto no ganho de produtividade como na obtenção de produto de qualidade superior. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de dois sistemas de manejo de solo (preparo convencional e plantio direto) e da adubação nitrogenada de cobertura (0, 40, 80, 120 e 160kg.ha-1 de N) sobre a produtividade e qualidade fisiológica de sementes de feijão, num delineamento experimental em blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Verificou-se que a produtividade de sementes é influenciada positivamente pela adubação nitrogenada de cobertura, tanto no sistema de preparo convencional de solo quanto no plantio direto. Nas doses de nitrogênio em cobertura utilizadas, o sistema de preparo convencional de solo apresenta maior produtividade de sementes. Aumento nas doses de nitrogênio em cobertura possibilitam acréscimos na germinação e no vigor das sementes de feijão. O sistema de preparo convencional de solo promove sementes de maior qualidade fisiológica, expressos pelo testes de germinação e envelhecimento acelerado.

Avaliação de danos mecânicos em sementes de feijão por meio da análise de imagens

Dentro do processo de produção de sementes, a ocorrência de danos mecânicos assume grande relevância quanto à perda de qualidade das sementes. Nesse contexto, sementes de feijão da variedade cultivada IAC-Carioca foram submetidas a diferentes números e pressões de impactos mecânicos, utilizando uma máquina simuladora de impactos. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado e os tratamentos foram definidos a partir do esquema fatorial 2 x 2 x 4 entre época de avaliação (antes e após o armazenamento), pressão de impacto (551,6KPa e 965,3KPa) e número de impactos (0 ou testemunha, 1, 3 e 5 impactos consecutivos) contra uma superfície metálica posicionada a uma distância de 30cm. As sementes foram avaliadas por meio de análise de imagens, utilizando-se imagens fotográficas e de raios X. Paralelamente, também, foram realizados os testes de germinação e de vigor (primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado e teste de frio), anteriormente e após quatro meses de armazenamento. A análise conjunta dos resultados permitiu concluir que o aumento do número e da pressão de impacto está diretamente relacionado à perda do potencial fisiológico da semente de feijão, sendo que o aumento da intensidade proporciona decréscimos maiores e imediatos. Os danos mecânicos ocasionados com a pressão de impacto mais baixa exercem efeitos danosos à semente dependendo da região atingida durante o impacto, porém, em alta pressão de impacto, os prejuízos ao potencial fisiológico são mais acentuados e aumentam significativamente na medida em que se aumenta o número de impactos da semente. A técnica de análise de imagens é de grande utilidade na avaliação de danos mecânicos em sementes de feijão.

Efeitos de potenciais hídricos do substrato e teores de água das sementes na germinação de feijão

Vários são os fatores capazes de afetar a germinação, entre eles, a disponibilidade hídrica e o teor de água nas sementes são importantes. Dessa forma, o presente trabalho teve o objetivo de avaliar o efeito das disponibilidades hídricas do substrato e dos teores de água das sementes na germinação de diferentes cultivares de feijão e verificar a ocorrência de possíveis efeitos de danos por embebição. Os tratamentos foram constituídos de sementes de sete cultivares de feijão: IAC-Tunã, IAC-Ybaté, IAC-Apuã, IAC-Tybatã, IAC-Votuporanga, IAC-Carioca e Carioca com teores de água iniciais na semente de 9, 11 e 13% e submetidos às disponibilidades hídricas do substrato de -0,04, -0,1, -0,2 e -0,4 MPa. Feito isso, foi avaliada a porcentagem de germinação. Concluiu-se que à medida que se reduz os potenciais hídricos, ou seja, com o aumento da deficiência hídrica, a germinação é reduzida para qualquer teor de água nas sementes para os sete cultivares. Em relação ao teor inicial de água nas sementes, não foi verificada sua influência na germinação, ou seja, não foram observados danos por embebição nas condições as quais as sementes foram submetidas.

The analysis of Metarhizium robertsii potential as endophytic plant root coloniser, plant growth enhancer and antagonist to bean root pathogen Fusarium solani f. sp. phaseolis.

The soil-inhabiting insect-pathogenic fungus Metarhizium robertsii also colonizes plant roots endophytically, thus showing potential as a plant symbiont. M robertsii is not randomly distributed in soils but preferentially associates with the plant rhizosphere when applied in agricultural settings. Root surface and endophytic colonization of switchgrass (Panicum virgatum) and haricot beans (Phaseolus vulgaris) by M robertsii were examined after inoculation with fungal conidia. Light and confocal microscopies were used to ascertain this rhizosphere association. Root lengths, root hair density and emergence of lateral roots were also measured. Initially, M robertsii conidia adhered to, germinated on, and colonized, roots. Furthermore, plant roots treated with Metarhizium grew faster and the density of plant root hairs increased when compared with control plants. The onset of plant root hair proliferation was initiated before germination of M robertsii on the root (within 1-2 days). Plants inoculated with M robertsii AMAD2 (plant adhesin gene) took significantly longer to show root hair proliferation than the wild type. Cell free extracts of M robertsii did not stimulate root hair proliferation. Longer term (60 days) associations showed that M robertsii endophytically colonized individual cortical cells within bean roots. Metarhizium appeared as an amorphous mycelial aggregate within root cortical cells as well as between the intercellular spaces with no apparent damage to the plant. These results suggested that not only is M robertsii rhizosphere competent but displays a beneficial endophytic association with plant roots that results in the proliferation of root hairs. The biocontrol of bean (Phaseolis vulgaris) root rot fungus Fusarium solani f. sp. phaseolis by Metarhizium robertsii was investigated in vitro and in vivo. Dual cultures on Petri dishes showed antagonism of M robertsii against F. solani. A relative inhibition of ca. 60% of F. solani growth was observed in these assays. Cell free culture filtrates of M robertsii inhibited the germination of F. solani conidia by 83% and the inhibitory metabolite was heat stable. Beans plants colonized by M robertsii then exposed to F. solani showed healthier plant profiles and lower disease indices compared to plants not colonized by M robertsii. These results suggested that the insect pathogenic/endophytic fungus M robertsii could also be utilized as a biocontrol agent against certain plant pathogens occurring in the rhizosphere.

Effects of different tillage treatments on labile soil organic matter pools and stabilization processes

An improved understanding of soil organic carbon (Corg) dynamics in interaction with the mechanisms of soil structure formation is important in terms of sustainable agriculture and reduction of environmental costs of agricultural ecosystems. However, information on physical and chemical processes influencing formation and stabilization of water stable aggregates in association with Corg sequestration is scarce. Long term soil experiments are important in evaluating open questions about management induced effects on soil Corg dynamics in interaction with soil structure formation. The objectives of the present thesis were: (i) to determine the long term impacts of different tillage treatments on the interaction between macro aggregation (>250 µm) and light fraction (LF) distribution and on C sequestration in plots differing in soil texture and climatic conditions. (ii) to determine the impact of different tillage treatments on temporal changes in the size distribution of water stable aggregates and on macro aggregate turnover. (iii) to evaluate the macro aggregate rebuilding in soils with varying initial Corg contents, organic matter (OM) amendments and clay contents in a short term incubation experiment. Soil samples were taken in 0-5 cm, 5-25 cm and 25-40 cm depth from up to four commercially used fields located in arable loess regions of eastern and southern Germany after 18-25 years of different tillage treatments with almost identical experimental setups per site. At each site, one large field with spatially homogenous soil properties was divided into three plots. One of the following three tillage treatments was carried in each plot: (i) Conventional tillage (CT) with annual mouldboard ploughing to 25-30 cm (ii) mulch tillage (MT) with a cultivator or disc harrow 10-15 cm deep, and (iii) no tillage (NT) with direct drilling. The crop rotation at each site consisted of sugar beet (Beta vulgaris L.) - winter wheat (Triticum aestivum L.) - winter wheat. Crop residues were left on the field and crop management was carried out following the regional standards of agricultural practice. To investigate the above mentioned research objectives, three experiments were conducted: Experiment (i) was performed with soils sampled from four sites in April 2010 (wheat stand). Experiment (ii) was conducted with soils sampled from three sites in April 2010, September 2011 (after harvest or sugar beet stand), November 2011 (after tillage) and April 2012 (bare soil or wheat stand). An incubation study (experiment (iii)) was performed with soil sampled from one site in April 2010. Based on the aforementioned research objectives and experiments the main findings were: (i) Consistent results were found between the four long term tillage fields, varying in texture and climatic conditions. Correlation analysis of the yields of macro aggregate against the yields of free LF ( ≤1.8 g cm-3) and occluded LF, respectively, suggested that the effective litter translocation in higher soil depths and higher litter input under CT and MT compensated in the long term the higher physical impact by tillage equipment than under NT. The Corg stocks (kg Corg m−2) in 522 kg soil, based on the equivalent soil mass approach (CT: 0–40 cm, MT: 0–38 cm, NT: 0–36 cm) increased in the order CT (5.2) = NT (5.2) < MT (5.7). Significantly (p ≤ 0.05) highest Corg stocks under MT were probably a result of high crop yields in combination with reduced physical tillage impact and effective litter incorporation, resulting in a Corg sequestration rate of 31 g C-2 m-2 yr-1. (ii) Significantly higher yields of macro aggregates (g kg-2 soil) under NT (732-777) and MT (680-726) than under CT (542-631) were generally restricted to the 0-5 cm sampling depth for all sampling dates. Temporal changes on aggregate size distribution were only small and no tillage induced net effect was detectable. Thus, we assume that the physical impact by tillage equipment was only small or the impact was compensated by a higher soil mixing and effective litter translocation into higher soil depths under CT, which probably resulted in a high re aggregation. (iii) The short term incubation study showed that macro aggregate yields (g kg-2 soil) were higher after 28 days in soils receiving OM (121.4-363.0) than in the control soils (22.0-52.0), accompanied by higher contents of microbial biomass carbon and ergosterol. Highest soil respiration rates after OM amendments within the first three days of incubation indicated that macro aggregate formation is a fast process. Most of the rebuilt macro aggregates were formed within the first seven days of incubation (42-75%). Nevertheless, it was ongoing throughout the entire 28 days of incubation, which was indicated by higher soil respiration rates at the end of the incubation period in OM amended soils than in the control soils. At the same time, decreasing carbon contents within macro aggregates over time indicated that newly occluded OM within the rebuilt macro aggregates served as Corg source for microbial biomass. The different clay contents played only minor role in macro aggregate formation under the particular conditions of the incubation study. Overall, no net changes on macro aggregation were identified in the short term. Furthermore, no indications for an effective Corg sequestration on the long term under NT in comparison to CT were found. The interaction of soil disturbance, litter distribution and the fast re aggregation suggested that a distinct steady state per tillage treatment in terms of soil aggregation was established. However, continuous application of MT with a combination of reduced physical tillage impact and effective litter incorporation may offer some potential in improving the soil structure and may therefore prevent incorporated LF from rapid decomposition and result in a higher C sequestration on the long term.

Stomatal guard cells are totipotent

It has been successfully demonstrated, using epidermis explants of sugar beet (Beta vulgaris L.), that stomatal guard cells retain full totipotent capacity. Despite having one of the highest degrees of morphological adaptation and a unique physiological specialization, it is possible to induce a re-expression of full (embryogenic) genetic potential in these cells in situ by reversing their highly differentiated nature to produce regenerated plants via a callus stage. The importance of these findings both to stomatal research and to our understanding of cytodifferentiation in plants is discussed.