Nucleic acid recovery from complex environmental samples

Effective extraction of nucleic acid from environmental samples is an essential starting point in the molecular analysis of microbial communities in the environment. However, there are many different extraction methods in the literature and deciding which one is best suited to a particular sample is very difficult. This article details the important steps and choices in deciding how to extract nucleic acids from environmental samples and gives specific details of one method that has proven very successful at extracting DNA and RNA from a range of different samples.

Useful Strategies for Algal Volatile Analysis

The production of volatile organic compounds (VOC) by plants is well known. However, few scientific groups have studied VOC produced by green, brown and red algae. Headspace collection of volatiles and solid phase microextraction, as well as the traditional extraction by hydrodistillation combined with analytical chromatographic techniques (i.e., GC-MS), have significantly improved the investigation of VOC from plants and algae. The major volatile compounds found in seaweeds are hydrocarbons, terpenes, phenols, alcohols, aldehydes, ketones, esters, fatty acids and halogen or sulfur-containing compounds. This article presents an overview of VOC isolated from and identified in marine macro-algae. Focus is given to non-halogenated and non-sulfur volatile compounds, as well as strategies to analyze and identify algal VOC by GC-MS.

Caracterização química da erva mate (Ilex paraguariensis) : aplicação de diferentes processos de extração e influência das condições de plantio sobre a composição química

O objetivo deste trabalho foi estudar a composição química das folhas de erva-mate, sob diferentes condições agronômicas e técnicas de extração. Os métodos de extração usados foram maceração, ultra-som, extração com líquido pressurizado e extração com fluído supercrítico. Foram investigadas as variáveis que podem influenciar no processo de extração, tais como temperatura, pressão, polaridade do solvente, tempo de extração, massa de amostra, entre outras. A identificação dos compostos foi realizada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Todos os métodos de extração utilizados mostraram-se eficientes para a obtenção dos extratos, com as diferenças sendo mais quantitativas do que qualitativas . Entre os métodos de extração que utilizam solventes orgânicos, a extração com líquido pressurizado mostrou-se mais eficiente, produzindo maior rendimento em massa de extrato e maior concentração de alguns dos compostos de interesse, com as vantagens de redução de solvente e tempo de extração. A composição química da erva-mate é influenciada pelas condições agronômicas de plantio, bem como pelas condições de extração de suas folhas. A melhor condição agronômica avaliada, ou seja, aquela que produziu maior quantidade de extrato, foi o cultivo das plantas a pleno sol, adubadas com nitrogênio e com idade de poda de 18 meses. A variável mais importante das técnicas de extração utilizadas foi a polaridade do solvente. Solventes de maior polaridade produziram maior rendimento em extrato. A análise cromatográfica dos extratos obtidos permitiu identificar cerca de 50 compostos qualitativamente e 6 quantitativamente, destacando-se a cafeína, fitol, ácido palmítico, ácido esteárico, esqualeno e vitamina E.

Cádmio, cromo, chumbo e zinco em plantas de milho e em latossolo após nove aplicações anuais de lodo de esgoto

As maiores limitações para o uso do lodo de esgoto em áreas agrícolas são os riscos de contaminação do solo com metais pesados e sua possível transferência para a cadeia alimentar. Objetivou-se, com este estudo, avaliar os teores de Cd, Cr, Pb e Zn no solo, utilizando-se dois métodos de extração (HNO3 + H2O2 + HCl e HClO4 + HF), o acúmulo destes elementos em plantas de milho cultivadas em Latossolo Vermelho eutroférrico no nono ano de aplicação de lodo de esgoto, bem como seus efeitos na produção de matéria seca e na produtividade de grãos. O experimento foi instalado em condições de campo em Jaboticabal-SP, no delineamento em blocos casualizados, com quatro tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos corresponderam a doses acumuladas por nove anos consecutivos de lodo de esgoto (45,0; 90,0 e 127,5 t ha-1, base seca) e um tratamento testemunha que recebeu fertilização mineral com base na análise de solo. O lodo de esgoto foi aplicado manualmente e incorporado ao solo com grade a 0,1 m de profundidade antes da semeadura do milho. Os teores médios de Cd no solo não variaram em função das doses de lodo e dos métodos de extração. Por outro lado, os teores médios de Cr, Pb e Zn no solo obtidos pela digestão com HClO4 + HF foram de 72,4; 31,8 e 62,3 %, respectivamente, superiores àqueles encontrados pela digestão que empregou HNO3 + H2O2 + HCl. Contudo, quando se avaliou apenas o efeito das doses de lodo no solo, em ambos os métodos de extração, verificou-se diferença entre os tratamentos apenas para a concentração de Zn no solo. Exceto o Cd, que não foi detectado, de modo geral, os teores e os acúmulos de Cr, Pb e Zn nas partes das plantas de milho aumentaram com as aplicações de lodo de esgoto. Os teores de Cr, Pb e Zn nos grãos, quando detectados, permaneceram abaixo dos limites máximos estabelecidos para o consumo humano conforme a legislação brasileira. A adição de lodo de esgoto e a fertilização mineral, por longo período, apresentaram efeitos semelhantes na produção de matéria seca e na produtividade de grãos de milho.

Estudo da digestão de sedimento de curtume visando a extração do cromo por microemulsão

Leather tanneries generate effluents with high content of heavy metals, especially chromium, which is used in the mineral tanning process. Microemulsions have been studied in the extraction of heavy metals from aqueous solutions. Considering the problems related with the sediment resulting from the tanning process, due to its high content in chromium, in this work this sediment was characterized and microemulsion systems were applied for chromium removal. The extraction process consists in the removal of heavy metal ions present in an aqueous feeding solution (acid digestion solution) by a microemulsion system. First three different solid sludge digestion methods were evaluated, being chosen the method with higher digestion capacity. For this digestion method, seeking its optimization, was evaluated the influence of granule size, temperature and digestion time. Experimental results showed that the method proposed by USEPA (Method A) was the most efficient one, being obtained 95.77% of sample digestion. Regarding to the evaluated parameters, the best results were achieved at 95°C, 14 Mesh granule size, and 60 minutes digestion time. For chromium removal, three microemulsion extraction methods were evaluated: Method 1, in a Winsor II region, using as aqueous phase the acid digestion solution; Method 2, in a Winsor IV region, being obtained by the addition of the acid digestion solution to a microemulsion phase, whose aqueous phase is distilled water, until the formation of Winsor II system; and Method 3, in a Winsor III region, consisting in the formation of a Winsor III region using as aqueous phase the acid digestion solution, diluted in NaOH 0.01N. Seeking to optimize the extraction process only Method 1 (Systems I, II, and VIII) and Method 2 (System IX) were evaluated, being chosen points inside the interest regions (studied domains) to study the influence of contact time and pH in the extraction percentiles. The studied systems present the following compositions: System I: Surfactant Saponified coconut oil, Cosurfactant 1-Butanol, Oil phase Kerosene, Aqueous phase 2% NaCl solution; System II: Aqueous phase Acid digestion solution with pH adjusted using KOH (pH 3.5); System VIII: Aqueous phase - Acid digestion solution (pH 0.06); and System IX Aqueous phase Distilled water (pH 10.24), the other phases of Systems II, VIII and IX are similar to System I. Method 2 showed to be the more efficient one regarding chromium extraction percentile (up to 96.59% - pH 3.5). Considering that with Method 2 the microemulsion region only appears in the Winsor II region, it was studied Method 3 (System X) for the evaluation and characterization of a triphasic system, seeking to compare with a biphases system. System X is composed by: Surfactant Saponified coconut oil, Cosurfactant 1-Butanol, Oil phase Kerosene, Aqueous phase Acid digestion solution diluted with water and with its pH adjusted using 0.01N NaOH solution. The biphasic and triphasic microemulsion systems were analyzed regarding its viscosity, extraction efficiency and drop effective diameter. The experimental results showed that for viscosity studies the obtained values were low for all studied systems, the diameter of the drop is smaller in the Winsor II region, with 15.5 nm, reaching 46.0 nm in Winsor III region, being this difference attributed to variations in system compositions and micelle geometry. In chromium extraction, these points showed similar results, being achieved 99.76% for Winsor II system and 99.62% for Winsor III system. Winsor III system showed to be more efficient due to the obtaining of a icroemulsion with smaller volume, with the possibility to recover the oil phase in excess, and the use of a smaller proportion of surfactant and cosurfactant (C/S)

Extração e análise da fração lipídica da microalga monoraphidium sp., síntese e caracterização do seu biodiesel

The cultivation of microalgae biomass in order to produce biodiesel arises as an extremely promising aspect, in that the microalgae culture includes short cycle of reproduction, smaller areas for planting and residual biomass rich in protein content. The present dissertation evaluates the performance and features, through spectrometry in the region of infrared with transformed Fourier (FTIR) and spectrometry in the region of UVvisible (UV-Vis), of the extracted lipid material (LM) using different techniques of cell wall disruption (mechanical agitation at low and at high spin and agitation associated with cavitation). The technique of gas chromatography (GC) brought to light the success of alkaline transesterification in the conversion of oil into methyl monoesters (MME), which was also analyzed by spectroscopic techniques (FTIR, proton magnetic resonance (1H NMR) and carbon (13C NMR). Through thermogravimetric analysis (TGA) were analyzed the lipid material (LM), biodiesel and the microalgae biomass. The method which provided the best results concerning the efficiency in extraction of the LP of Monoraphidium sp. (12,51%) was by mechanical agitation at high spin (14 000 rpm), for 2 hours being the ideal time, as shown by the t test. The spectroscopic techniques (1H NMR, 13C NMR and FTIR) confirmed that the structure of methyl monoesters and the chromatographic data (CG) revealed a high content of saturated fatty acid esters (about 70%) being the major constituent eicosanoic acid (33,7%), which justifies the high thermal stability of microalgae biodiesel. The TGA also ratified the conversion rate (96%) of LM into MME, pointing out the quantitative results compatible with the values obtained through GC (about 98%) and confirmed the efficiency of the extraction methods used, showing that may be a good technique to confirm the extraction of these materials. The content of LM microalgae obtained (12,51%) indicates good potential for using such material as a raw material for biodiesel production, when compared to oil content which can be obtained from traditional oil for this use, since the productivity of microalgae per hectare is much larger and requires an extremely reduced period to renew its cultivation

Avaliação de dois métodos de extração de DNA de material parafinado para amplificação em PCR

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Detection of Mycoplasma hyopneumoniae by polymerase chain reaction in swine presenting respiratory problems

A Nested-PCR (N-PCR) tem como objetivo melhorar a sensibilidade do diagnóstico direto da Pneumonia Enzoótica Suína, pois o isolamento do Mycoplasma hyopneumoniae é trabalhoso tornando-se inviável na rotina. Neste trabalho, foi realizado um projeto piloto para a otimização da técnica de N-PCR, utilizando três variáveis: tipo de amostra biológica, meio de transporte da amostra e método de extração do DNA, utilizando oito animais. Os resultados obtidos foram empregados no segundo experimento para a validação do teste utilizando 40 animais. Os resultados obtidos, pela otimização da N-PCR, neste trabalho, permite sugerir esta prova como método de diagnóstico de rotina no monitoramento das infecções por Mycoplasma hyopneumoniae em granjas de suínos.

Comparação de extratores de fósforo do solo, considerando-se o tempo de incorporação de fontes de adubos fosfatados

No período de 1978 a 1983 efetuou-se um experimento comparando-se extratores de fósforo quando amostras foram coletadas em diferentes períodos após a aplicação de superfosfato triplo, termofosfato-Mg e fosfato de Araxá. Os fertilizantes foram aplicados a lanço no solo nas doses de 0 - 145 - 290 - 435 - 580 kg/ha de P2O5 total e incorporados com grade pesada. A cada 120 dias, num período de 48 meses, de cada parcela foi retirada uma amostra composta, constituída de 15 amostras simples, as quais foram submetidas a extração de fósforo pelos métodos: IAC (H2SO4 0,05N), Bray-l e Olsen. Os resultados evidenciam que na incorporação do superfosfato triplo e termofosfato-Mg os três extratores foram eficientes em recuperar o fósforo. Na incorporação do fosfato de Araxá, o método Bray-l foi o que apresentou melhor comportamento na extração de fósforo. 0 método de Olsen foi o mais estável na recuperação do P do solo, em função do tempo de incorporação para as fontes superfosfato triplo e termofosfato-Mg. Para a fonte fosfato de Araxá os métodos Bray-l e de Olsen foram os mais estáveis. A partir da amostragem 960dias após a incorporação do fosfato de Araxá os três métodos tenderam a se igualar na extração de fósforo.

Development of a bioassay to quantify the ricin toxin content of castor bean (Ricinus communis L.) seeds

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito de parâmetros analíticos sobre a precisão de métodos de extração de zinco do solo

Fifteen soil samples and four extradants (DTPA, Na 2EDTA, HCl and Mehlich 1) were used to study soil extraction methods for available zinc. Each extradant was studied in three soil:solution ratios (1:2, 1:4 and 1:10) and in three extraction periods in the ratio most frequently used. The zinc extracted by DTPA, Na 2EDTA and HCl was not affected by use of soil:solution ratios 1:2 and 1:4, but the amount extracted increased with the 1:10 ratio. In this relation, the variation coefficients increased. With Mehlich, no definite tendency was observed. The increase of extraction period for DTPA extractant, in 1:2 ratio, had little effect on the amount of zinc extracted and on the precision. As to Na 2EDTA extractant in 1:10 ratio, with the increase of extraction time, both increased. As to HCl and Mehlich, both in 1:4 ratio, the increase in extraction period had no effect on the amount of zinc extracted and no definite effect on the precision. Thus, the use of 1:2 ratio for DTPA and Na 2EDTA and 1:4 ratio for acid extractants is recommended. Concerning the period of extraction, 120 min should be used with DTPA and Na 2EDTA, 15 min with HCl and 5 min with Mehlich.

Comparação de dois métodos de extração de Xanthomonas campestris pv. phaseoli em sementes de feijoeiro

The objective of this research was to evaluate the effectiveness of the extraction of Xanthomonas campestris pv. phaseoli from naturally infected dry bean seeds. Extraction methods tested included soaking whole seeds in sterilized saline phosphate buffer and crushing seeds after soaking in sterilized saline phosphate buffer. The bacterium was isolated on a semiselective agar medium. The seed crushing method was found to be more effective. The bacterium strains isolated were pathogenic to bean leaves, reacted with X. campestris pv. phaseoli antiserum, and had morphological and physiological/biochemical characteristics typical of the X. campestris pv. phaseoli.

An HPLC-UV method for the quantification of zidovudine in rat plasma

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

Método simplificado de extração e quantificação do herbicida tebuthiuron em solo sob diferentes sistemas de cultivo de cana-de-açúcar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da disponibilidade de boro em um latossolo de Mato Grosso/MT

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