Antioxidant potential of two Apiaceae plant extracts: a comparative study focused on the phenolic composition

The present study aimed to characterize the extracts prepared from Pimpinella anisum L. (anise) and Coriandrum sativum L. (coriander) (Apiaceae plants) seeds in terms of phenolic composition, and to correlate the obtained profiles with the antioxidant activity. Anise gave the highest abundance in phenolic compounds (42.09± 0.11 mg/g extract), mainly flavonoids (28.08±0.17 mg/g extract) and phenolic acids (14.01±0.06 mg/g extract), and also the highest antioxidant potential, accessed for the ability to inhibit lipid peroxidation and -carotene bleaching, reducing power and free radical scavenger activity. Apigenin and luteolin derivatives, as also caffeoylquinic acid derivatives appear to be directly related with the higher in vitro antioxidant potential of the anise extract.. In contrast, the weak antioxidant potential of coriander seems to be due to their lower abundance in phenolic compounds (2.24±0.01 mg/g extract). Further studies are necessary to evaluate the in vivo antioxidant potential of the tested extracts, but the performed in vitro experiments highlight them as potential health promoters.

Litterfall production in intact and selectively logged forests in southern of Amazonia as a function of basal area of vegetation and plant density

Nutrient recycling in the forest is linked to the production and decomposition of litter, which are essential processes for forest maintenance, especially in regions of nutritionally poor soils. Human interventions in forest such as selecttive logging may have strong impacts on these processes. The objectives of this study were to estimate litterfall production and evaluate the influence of environmental factors (basal area of vegetation, plant density, canopy cover, and soil physicochemical properties) and anthropogenic factors (post-management age and exploited basal area) on this production, in areas of intact and exploited forest in southern Amazonia, located in the northern parts of Mato Grosso state. This study was conducted at five locations and the average annual production of litterfall was 10.6 Mg ha-1 year-1, higher than the values for the Amazon rainforest. There were differences in litterfall productions between study locations. Effects of historical logging intensity on litterfall production were not significant. Effects of basal area of vegetation and tree density on litterfall production were observed, highlighting the importance of local vegetation characteristics in litterfall production. This study demonstrated areas of transition between the Amazonia-Cerrado tend to have a higher litterfall production than Cerrado and Amazonia regions, and this information is important for a better understanding of the dynamics of nutrient and carbon cycling in these transition regions.

Introducing resistance genes against ToMV, TYLCV and TSWV infections in two tomato varieties (Muchamiel and De la Pera)

Dissertação de mestrado em Biologia Molecular, Biotecnologia e Bioempreendedorismo em Plantas

Pharmacological evaluation of plant extracts from Chapada Diamantina (Bahia, Brazil): Focus on antioxidant and cytotoxic properties

Tese de Doutoramento em Biologia de Plantas MAP - Bioplant

Synthetic biology approaches to engineer new pathways for the production of plant secondary metabolites

Secondary metabolites from plants are important sources of high-value chemicals, many of them being pharmacologically active. These metabolites are commonly isolated through inefficient extractions from natural biological sources and are often difficult to synthesize chemically. Therefore, their production using engineered organisms has lately attracted an increased attention. Curcuminoids, an example of such metabolites, are produced in Curcuma longa and exhibit anti-cancer and anti-inflammatory activities. Herein we report the construction of an artificial biosynthetic pathway for the curcuminoids production in Escherichia coli. Different 4-coumaroyl-CoA ligases (4CL) and polyketide synthases (diketide-CoA synthase (DCS), curcumin synthase (CURS) and curcuminoid synthase) were tested. The highest curcumin production (70 mg/L) was obtained by feeding ferulic acid and with the Arabidopsis thaliana 4CL1 and C. longa DCS and CURS enzymes. Other curcuminoids (bisdemethoxy- and demethoxycurcumin) were also produced by feeding coumaric acid or a mixture of coumaric and ferulic acids, respectively. Curcuminoids, including curcumin, were also produced from tyrosine through the caffeic acid pathway. To produce caffeic acid, tyrosine ammonia lyase and 4-coumarate 3-hydroxylase were used. Caffeoyl-CoA O-methyltransferase was used to convert caffeoyl-CoA to feruloyl-CoA. This pathway represents an improvement of the curcuminoids heterologous production. The construction of this pathway in another model organism is being considered, as well as the introduction of alternative enzymes.

Characterization of microbial populations in a wastewater treatment plant focusing on Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Epidemiología y diversidad genética del virus de la hepatitis C en la región central de Argentina

El virus de la hepatitis C (HCV) es el principal agente causante de hepatitis crónica, en el mundo. Basado en la divergencia de la secuencia de nucleótidos se lo ha clasificado en 6 genotipos y varios subtipos. La distribución de genotipos ha sido asociada a vías específicas de transmisión y a los movimientos poblacionales. Esta diversidad constituye las bases del manejo clínico del paciente y provee la información decisiva para las estrategias terapéuticas. Asimismo, la heterogeneidad genética de HCV continúa siendo el mayor obstáculo para el desarrollo de vacunas y terapias efectivas. Estudios previos realizados en Argentina demuestran que la distribución de genotipos es diferente entre regiones geográficas muy cercanas. En general el genotipo 1 es el más prevalente en la región este de nuestro país y en la región central existe una particular alta prevalencia de genotipo 2 (HCV-2) (>55%), 2c, y HCV-1 en usuarios de drogas endovenosas. A fin de confirmar la existencia de dos eventos de transmisión independientes con claras implicancias clínico terapéuticas, el objetivo de este proyecto es completar y profundizar el estudio del proceso de diversificación de estos genotipos en Córdoba mediante análisis moleculares y bioinformáticos. Así, más muestras y otras regiones genómicas deberían ser analizadas (NS5B/E2) para determinar el origen y caracterizar los patrones de diversificación. En este sentido, un reciente estudio serológico, realizado por personal del ministerio de Salud, que involucró a 3782 individuos habitantes de cuatro áreas geográficas de la provincia de Córdoba reveló una alta prevalencia de HCV (>5%). Dichas muestras son la base del estudio propuesto en este plan

Estudio de epitopes de antígenos para interpretar su respuesta inmune. Modelo 1: Virus rubeola. Modelo 2: Bacteria Chlamydia trachomatis

El estudio de los epitopes de los antígenos permitirá no sólo la diferenciación de cepas sino también la interpretación correcta de la respuesta inmune. Modelo1: Rubeola es una enfermedad infecciosa caracterizada por una erupción localizada, fiebre y adenopatías, que por lo general se produce en niños de edad escolar o preescolar. El virus de la rubeola es el único miembro del género ribivirus en la familia de los Togavirus. Se sabe que es una partícula esférica que mide 60-90 nm y lleva la información genética en una sola cadena de RNA de polaridad positiva formando una cápside icosahédrica. Estructuralmente está compuesto por tres proteínas, una no glicosilada, asociada al RNA en la nucleocápside, llamada C, y dos glicoproteínas E1 y E2 que se encuentran en la envoltura del virus donde se presentan formando complejos por dímeros E1-E1 y E1-E2. Uno de los motivos por los que se realizan estudios comparativos entre diferentes cepas de virus rubeola radica en la observación de que la respuesta inmune frente a la infección con la cepa salvaje es más eficiente y duradera que la inducida por la cepa vacunal y que no se conocen fehacientemente si la capacidad teratogénica del virus depende de la cepa viral o del tipo de infección que se produce en la placenta y en el feto. La disminución o desaparición de la respuesta inmune específica puede posibilitar la reinfección de una persona vacunada, lo que adquiere particular importancia en el caso de las embarazadas. Es por ello que este estudio se centra en el análisis comparativo de las propiedades biológicas y estructurales de la cepa de virus rubeola de circulación local (cepa Córdoba y sus clones) frente a las cepas Glichrist (prototipo) y RA 27/3 (vacunal). Esta parte del trabajo contribuye al proyecto mundial de obtención de una vacuna sintética o infectiva para controlar la infección por el virus rubeola. Objetivos: 1. Estudiar la cinética de aparición de los epitopes en citoplasma y membrana celular con una técnica de inmunofuorescencia indirecta de células infectadas y bloquear a distintos pasos la vía de síntesis de proteínas en las células infectadas para producir el camino de síntesis del complejo E1-E1 hasta su aparición en membrana. 2. Realizar la técnica de mapeo peptídico para la proteína E2 en diferentes cepas. Modelo 2: Chlamydia trachomatis es una bacteria intracelular obligada de un ciclo de vida dimórfico, con una fase extracelular llamada Cuerpo Elemental (CE), que es la forma infectiva y metabólicamente inactiva y una fase intracelular llamada Cuerpo Reticular que es la forma replicada y metabólicamente activa de la bacteria. Es el agente etiológico de Enfermedades de Transmisión Sexual (ETS) más comunmente aislado en poblaciones de riesgo, además de ser la primera causa de ceguera prevenible a nivel mundial. El resultado de la infección con C. trachomatis puede terminar en inmunidad o enfermedad dependiendo de la interacción del sistema inmune del huésped con los antígenos chlamydiales específicos. El estudio de los antígenos que generan la respuesta inmune humoral como los tipos e isotipos de inmunoglobulinas producidas en esta respuesta, en las poblaciones con diferentes manifestaciones de la infección por C. trachomatis , podrían asociarse a un tipo de perfil de respuesta de linfocitos TH y dar un valor pronóstico de la evolución de la infección. Objetivo: 1. Separar y estudiar algunos de los más importantes antígenos de la bacteria Chlamydia trachomatis .

Identificación del virus causal de diseños cloróticos en ciruelos

En el área frutícola que rodea la ciudad de Córdoba, de Colonia Caroya y Jesús María, se encontraron síntomas foliares cloróticos (líneas, manchas, diseños de hojas de encina) asimilables a los inducidos por tres virus causales de "diseños cloróticos lineares" en ciruelo (plum line pattern ilarvirus), el Danish plum line pattern ilarvirus (un serotipo del prunus necrotic ring spot ilarvirus), el European plum line pattern ilarvirus (un serotipo de apple mosaic ilarvirus) ambos serológicamente relacionados pero no idénticos, y el American plum line pattern ilarvirus, serológicamente no relacionados con los anteriores. Si bien no producen una sintomatología llamativa son causales de pérdidas en las cosechas por disminución del número de frutos producidos. El propósito del proyecto es definir la identidad del virus causal de los síntomas encontrados y ajustar una técnica serológica que permita su detección en plantas con infecciones sistémicas recientes, útil para ser empleada en material bajo cuarentenas (aduanas), en censos, controles sanitarios en viveros y para la elección de plantas madres de sanidad controlada. (...)

Estudio de las afecciones causadas por el virus MRDV, agente del Mal de Río Cuarto, en plantas de gramínea

El Mal de Río Cuarto es una enfermedad virósica causada por el Maize Rorgh Dwarf Virus (MRDV), el cual es transmitido por el insecto vector Delphacodes kuscheli. Esta enfermedad provoca cuantiosas pérdidas económicas sobre todo en maíz, afectando la producción de granos y forraje. El presente proyecto, empleando plantas de maíz cuya infección será provocada y plantas de sorgo y avena con síntomas visibles de la enfermedad, recolectadas a campo, se propone a lo largo de tres años: realizar un estudio anatómico, comparativo entre variedades susceptibles y ligeramente resistentes de maíz para determinar en qué etapa fenológica de la planta se observan las primeras anomalías; localizar partículas virales y estudiar los cambios celulares en orgánulos y pared celular por microscopía electrónica de transmisión y analizar la relación de auxina (IAA) endógena/IAA-oxidasa en enaciones de diferentes estadíos de su desarrollo, a fin de establecer correlaciones hormonales y enzimáticas con la proliferación de tejidos vasculares observada en estas agallas foliares. El conocimiento de las interrelaciones huésped-patógeno, en este caso particular gramínea-virus, brindará la posibilidad de obtener un modelo que en el futuro pueda servir de base a la Biología Molecular a fin de incorporar caracteres de resistencia a enfermedades en cultivos agrícolas de importancia económica en la región donde el proyecto se inserta así como en el país. Objetivo General: Dada la significación económica del Mal de Río Cuarto en la zona maicera de nuestro país, en la cual se cultiva asimismo sorgo y avena, el presente proyecto intenta aportar conocimientos sobre las afecciones producidas por el virus causal de esta enfermedad.

Estudios de reinfección natural, vectores y dinámica de virus en ajo semilla

En Argentina, el ajo es una de las hortalizas que se destinan a consumo directo o a industria. Es un cultivo de alta rentabilidad que se destina a satisfacer la demanda nacional o a exportación, dependiendo ello del tipo clonal y de la calidad del producto. Un componente fundamental de la calidad, es la sanidad del material utilizado para la implementación del cultivo. Entre los problemas sanitarios, las virosis se constituyen en uno de los más difíciles de resolver. (...) Como resultados del desarrollo de un sistema de producción masiva de ajos libre de virus, de los que se están suministrando minibulbillos a los productores y los resultados obtenidos con materiales del tipo clonal Rosado Paraguayo en la provincia de Córdoba, el Laboratorio de Fitopatología de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Nacional de Córdoba se propone poner a punto un método de detección temprana de infección en "semilla" de ajo del tipo clonal Colorado y evaluar la incidencia de las virosis en los rendimientos y la reinfección natural en otras zonas de producción del país. (...) Los Objetivos fijados son: * Medir el efecto de las virosis en sucesivas multiplicaciones de ajo. * Evaluar el comportamiento de materiales obtenidos por cultivo de merisistemas. * Determinar la reinfección por virus a campo en ajos libres de virus.

Transmisión experimental del virus del Mal de Río Cuarto mediante insectos (D. kuschelli) criados en laboratorio

El Mal de Río Cuarto es la enfermedad más importante en el cultivo de maíz, ya que produce severos daños y está muy difundida: en la actualidad ocupa una superficie cercana a 1.000.000 de has. Se han evaluado las pérdidas en plantas severamente afectadas en la zona endémica de la virosis determinándose niveles que oscilaron entre un 20 a un 40% según el período agrícola. El virus afecta otros cultivos tales como sorgo, trigo, avena, mijo, moha de Hungría y centeno además de numerosas malezas pertenecientes a las familias de las Poáceas y Cyperáceas. La morfología de la partícula observada en cortes ultra finos permitió modular la hipótesis de similitud o parentesco con la enfermedad llamada Maize Rough Dwarf (MRDV) presente en el Mediterráneo; trabajos posteriores evidenciaron que tanto MRDV como el virus del Mal de Río Cuarto mostraron 10 bandas típicas de los Fijivirus. La enfermedad se transmite en la naturaleza en forma persistente mediante la especie Dephacodes kuschelli Fennah. Dada la importancia económica de la enfermedad se consideró prioritario lograr la cría y transmisión experimental de la virosis con insectos criados en laboratorio, ya que hasta el momento las transmisiones se llevaban a cabo con insectos provenientes de campo. El cumplimiento de este objetivo de trabajo permitirá el desarrollo de otras actividades tales como multiplicación del inóculo y su mantenimiento para la realización de estudios de caracterización biológica y molecular, purificación del virus, determinación de hospedantes diferenciales que permitirán establecer similitud o diferencias entre aislamientos locales y/o extranjeros, determinación de cultivares tolerantes o resistentes entre otras ventajas.

Modificaciones de Parámetros Inmunológicos en niños infectados por virus Varicela-Zoster

En nuestro país se infectan anualmente de varicela entre 350 y 400 mil individuos. El 90% son menores de 10 años y la mayoría de casos fatales ocurren en pacientes inmunocomprometidos. Los costos sanitarios directos causados por esta enfermedad alcanzan los 2 millones de dólares por año, además de los gastos generados por el lucro cesante de los padres de los niños afectados. Los niños alérgicos con crisis asmáticas a repetición que no realizan el tratamiento adecuado suelen recibir frecuentes dosis de glucocorticoides de difusión sistémica, con propiedades inmunosupresoras. (...) Se ha visto que existe una relación directa entre la frecuencia de neumonía por virus de varicela zoster (V-Z) e incidencia de mortalidad. (...) Aciclovir es una droga inerte para células sanas y de actividad específica contra el virus que reduce la severidad y extensión de las lesiones, favorece la curación y las posibilidades de las recurrencias. Aciclovir ha demostrado ser significativamente útil para reducir el tiempo de aparición de nuevas lesiones, su número, porcentaje de pacientes febriles en los primeros días y el número de lesiones residuales hipopigmentadas al mes. Se ha establecido que Aciclovir es un antiviral de elección en el tratamiento de las infecciones herpéticas. Sin embargo, en pacientes inmunosuprimidos infectados con virus Herpes y tratados con la droga pueden surgir mutantes virales resistentes. Se evaluará la eficiencia del antiviral Aciclovir en pruebas "in vitro". (...) Se estudiarán 60 niños alérgicos menores de 10 años infectados por virus VZ (varicela o herpes). (...)

Relación virus-áfidos en un agroecosistema

En un agroecosistema de aproximadamente 40 ha. con cultivos de soja, girasol, maní y alternativamente sorgo y maíz, plantas no cultivadas y malezas se realizará un seguimiento durante 2 años con una frecuencia semanal. La finalidad de este plan de investigación es interrelacionar la incidencia de los virus más importantes transmitidos por los áfidos en los cultivos en estudio con la biología de los áfidos presentes en un agroecosistema, sus fluctuaciones de vuelo, en relación a las variables climáticas y su presencia en las malezas. Para ello se contemplan las siguientes actividades: a) muestreo de cultivos y de las malezas del agroecosistema para verificar la presencia de los virus; b) muestreo de los áfidos con trampas amarillas y c) análisis estadístico de los datos obtenidos incluyendo las variables climáticas registradas en el agroecosistema.