Physico-chemical characterization of banana varieties resistant to black leaf streak disease for industrial purposes.

A cultura da banana tem baixa diversidade genética, tornando a espécie susceptível a doenças dizimadoras como a Sigatoka negra. No entanto, a adoção de novas variedades necessita de avaliações agronômicas e físico-químicas. Neste estudo, as variedades de banana, resistentes à Sigatoka negra, foram caracterizadas e comparadas com a variedade tradicional (Grand Naine). Cada variedade foi avaliada considerando-se critérios relevantes para a agroindústria, como pH, sólidos solúveis totais, acidez total titulável, relação SST/ATT, açúcares totais, açúcares redutores e não redutores, umidade, sólidos totais e rendimento no processamento. A variedade Thap Maeo apresentou-se como a variedade mais potencial para substituição da Gran Naine na indústria, com altos teores de sólidos solúveis totais, açúcares redutores, açúcares totais e umidade. As variedades Caipira e FHIA 2 também podem substituir a Grand Naine. Na análise de agrupamentos, verificou-se que a variedade Grand Naine esteve muito próxima das variedades do subgrupo Gros Michel (Bucaneiro, Ambroisa e Calipso) e também da variedade Caipira, apresentando no seu genoma o grupo AAA. Conclui-se que há opções de variedades resistentes para substituição da variedade tradicional, nas regiões afetadas pela Sigatoka-negra.

Ocean-Atmosphere Interactions: Linking Oceanic Biological Activity to Marine Aerosol Physico-Chemical and Cloud Properties

In this work, in-situ measurements of aerosol chemical composition, particle number size distribution, cloud-relevant properties and ground-based cloud observations were combined with high-resolution satellite sea surface chlorophyll-a concentration and air mass back-trajectory data to investigate the impact of the marine biota on aerosol physico-chemical and cloud properties. Studies were performed over the North-Eastern Atlantic Ocean, the central Mediterranean Sea, and the Arctic Ocean, by deploying both multi-year datasets and short-time scale observations. All the data were chosen to be representative of the marine atmosphere, reducing to a minimum any anthropogenic input. A relationship between the patterns of marine biological activity and the time evolution of marine aerosol properties was observed, under a variety of aspects, from chemical composition to number concentration and size distribution, up to the most cloud‐relevant properties. At short-time scales (1-2 months), the aerosol properties tend to respond to biological activity variations with a delay of about one to three weeks. This delay should be considered in model applications that make use of Chlorophyll-a to predict marine aerosol properties at high temporal resolution. The impact of oceanic biological activity on the microphysical properties of marine stratiform clouds is also evidenced by our analysis, over the Eastern North Atlantic Ocean. Such clouds tend to have a higher number of smaller cloud droplets in periods of high biological activity with respect to quiescent periods. This confirms the possibility of feedback interactions within the biota-aerosol-cloud climate system. Achieving a better characterization of the time and space relationships linking oceanic biological activity to marine aerosol composition and properties may significantly impact our future capability of predicting the chemical composition of the marine atmosphere, potentially contributing to reducing the uncertainty of future climate predictions, through a better understanding of the natural climate system.

Hyperspectral imaging and other optical techniques for (in-field/in-lab) physico-chemical attributes estimation of agri-food vegetal products

In the agri-food sector, measurement and monitoring activities contribute to high quality end products. In particular, considering food of plant origin, several product quality attributes can be monitored. Among the non-destructive measurement techniques, a large variety of optical techniques are available, including hyperspectral imaging (HSI) in the visible/near-infrared (Vis/NIR) range, which, due to the capacity to integrate image analysis and spectroscopy, proved particularly useful in agronomy and food science. Many published studies regarding HSI systems were carried out under controlled laboratory conditions. In contrast, few studies describe the application of HSI technology directly in the field, in particular for high-resolution proximal measurements carried out on the ground. Based on this background, the activities of the present PhD project were aimed at exploring and deepening knowledge in the application of optical techniques for the estimation of quality attributes of agri-food plant products. First, research activities on laboratory trials carried out on apricots and kiwis for the estimation of soluble solids content (SSC) and flesh firmness (FF) through HSI were reported; subsequently, FF was estimated on kiwis using a NIR-sensitive device; finally, the procyanidin content of red wine was estimated through a device based on the pulsed spectral sensitive photometry technique. In the second part, trials were carried out directly in the field to assess the degree of ripeness of red wine grapes by estimating SSC through HSI, and finally a method for the automatic selection of regions of interest in hyperspectral images of the vineyard was developed. The activities described above have revealed the potential of the optical techniques for sorting-line application; moreover, the application of the HSI technique directly in the field has proved particularly interesting, suggesting further investigations to solve a variety of problems arising from the many environmental variables that may affect the results of the analyses.

Sewage sludge as organic fertilizer in agriculture. A study of physico-chemical properties, agronomic efficiency and environmental safety, with a specific focus on tannery sludge

In recent decades, the use of organic fertilizers has gained increasing interest mainly for two reasons: their ability to improve soil fertility and the need to find a sustainable alternative to mineral and synthetic fertilizers. In this context, sewage sludge is a useful organic matrix that can be successfully used in agriculture, due to its chemical composition rich in organic matter, nitrogen, phosphorus and other micronutrients necessary for plant growth. This work investigated three indispensable aspects (i.e., physico-chemical properties, agronomic efficiency and environmental safety) of sewage sludge application as organic fertilizer, emphasizing the role of tannery sludge. In a comparison study with municipal sewage sludge, results showed that the targeted analyses applied (total carbon and nitrogen content, isotope ratio of carbon and nitrogen, infrared spectroscopy and thermal analysis) were able to discriminate tannery sludge from municipal ones, highlighting differences in composition due to the origin of the wastewater and the treatment processes used in the plants. Regarding agronomic efficiency, N bioavailability was tested in a selection of organic fertilizers, including tannery sludge and tannery sludge-based fertilizers. Specifically, the hot-water extractable N has proven to be a good chemical indicator, providing a rapid and reliable indication of N bioavailability in soil. Finally, the behavior of oxybenzone (an emerging organic contaminant detected in sewage sludge) in soils with different physico-chemical properties was studied. Through adsorption and desorption experiments, it was found that the mobility of oxybenzone is reduced in soils rich in organic matter. Furthermore, through spectroscopic methods (e.g., infrared spectroscopy and surface-enhanced Raman spectroscopy) the mechanisms of oxybenzone-humic acids interaction were studied, finding that H-bonds and π-π stacking were predominantly present.

Synthesis And Antiproliferative Activity Of 8-hydroxyquinoline Derivatives Containing A 1,2,3-triazole Moiety.

Twelve novel 8-hydroxyquinoline derivatives were synthesized with good yields by performing copper-catalyzed Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition (click reaction) between an 8-O-alkylated-quinoline containing a terminal alkyne and various aromatic or protected sugar azides. These compounds were evaluated in vitro for their antiproliferative activity on various cancer cell types. Protected sugar derivative 16 was the most active compound in the series, exhibiting potent antiproliferative activity and high selectivity toward ovarian cancer cells (OVCAR-03, GI50 < 0.25 μg mL(-1)); this derivative was more active than the reference drug doxorubicin (OVCAR-03, GI50 = 0.43 μg mL(-1)). In structure-activity relationship (SAR) studies, the physico-chemical parameters of the compounds were evaluated and docking calculations were performed for the α-glucosidase active site to predict the possible mechanism of action of this series of compounds.

MORTADELLA SAUSAGE PRODUCED WITH SOYBEAN OIL INSTEAD OF PORK FAT

This study examines the effects of partially or completely replacing pork backfat with soybean oil in mortadella production. Mortadella sausages of various formulations showed no differences (P > 0.05) in any of the technological and physico-chemical parameters evaluated (process yield, shear force, pH, water activity and proximate composition). When compared to products made with pork backfat, those made with vegetable oil had a higher unsaturated fatty acid content (P <= 0.05) and a similar cholesterol content (P > 0.05). Products made with vegetable oil scored lower (P <= 0.05) than those made with pork fat on all of the evaluated sensory attributes (colour, odour, flavour, texture and overall acceptability).

Investigation into the potential for establishing a self-sustainable wetland ecosystem over pyritic mine tailings

Research was conducted to investigate the potential for ecologically engineering a sustainable wetland ecosystem over pyritic mine tailings to prevent the generation of acid mine drainage. Ecological engineering is technology with the primary goal being the creation of self-sustainable ecological systems. Work involved the design and construction of a pilot-scale wetland system comprising three wetland cells, each covering 100 m2. Approximately forty tonnes of pyritic mine tailings were deposited on the base of the first cell above a synthetic liner, covered with peat, flooded and planted with emergent wetland macrophytes Typha latifolia, Phragmites australis, and Juncus effusus. The second cell was constructed as a conventional free water surface wetland, planted identically, and used as a reference wetland/experimental control. Wetland monitoring to determine long-term sustainability focused on indicators of ecosystem health including ecological, hydrological, physico-chemical, geochemical, and biotic metrics. An integrated assessment was conducted that involved field ecology in addition to ecological risk assessment. The objective of the field ecology study was to use vegetative parameters as ecological indicators for documenting wetlands success or degradation. The goal of the risk assessment was to determine if heavy-metal contamination of the wetland sediments occurred through metal mobilisation from the underlying tailings, and to evaluate if subsequent water column chemistry and biotic metal concentrations were significantly correlated with adverse wetland ecosystem impacts. Data were used to assess heavy metal bioavailability within the system as a function of metal speciation in the wetland sediments. Results indicate hydrology is the most important variable in the design and establishment of the tailings wetland and suggest a wetland cover is an ecologically viable alternative for pyritic tailings which are feasible to flood. Ecological data indicate that in terms of species richness and diversity, the tailings-wetland was exhibiting the ecological characteristics of natural wetlands within two years. Ata indicate that pH and conductivity in the tailings-wetland were not adversely impacted by the acid-generating potential or sulphate concentration of the tailings substrate and its porewater. Similarly, no enhanced seasonal impacts from sulphate or metals in the water column, nor adverse impacts on the final water quality of the outflows, were detected. Mean total metal concentrations in the sediments of the tailings-wetland indicate no significant adverse mobilisation of metals into the peat substrate from the tailings. Correlation analyses indicate a general increase in sediment metal concentration in this wetland with increasing water depth and pH, and a corresponding decrease in the metal concentrations of the water column. Sediment extractions also showed enrichment of Cd, Fe, Pb and Zn in the oxidisable fraction (including sulphides and organic matter) of the tailings-wetland sediments. These data suggest that adsorption and coprecipitation of metals is occurring from the water column of the tailings wetland with organic material at increasing depths under reducing conditions. The long-term control of metal bioavailability in the tailings wetland will likely be related to the presence and continual build-up of organic carbon binding sites in the developing wetland above the tailings. Metal speciation including free-metal ion concentration and the impact of physico-chemical parameters particularly pH and organic matter, were investigated to assess ecotoxicological risk. Results indicate that potentially bioavailable metals (the sum of the exchangeable and reducible fractions) within the tailings wetland are similar to values cited for natural wetlands. Estimated free-metal ion concentrations calculated from geochemical regression models indicate lower free-metal ion concentrations of Cd in the tailings wetland than natural wetlands and slightly higher free-metal ion concentrations of Pb and Zn. Increased concentrations of metals in roots, rhizomes and stems of emergent macrophytes did not occur in the tailings wetland. Even though a substantial number of Typha latifolia plants were found rooting directly into tailings, elevated metals were not found in these plant tissues. Phragmites also did not exhibit elevated metal concentrations in any plant tissues. Typha and Phragmites populations appear to be exhibiting metal-tolerant behaviour. The chemistry of the water column and sediments in Silvermines wetland were also investigated and were much more indicative of a wetland system impacted by heavy metal contamination than the tailings-wetland. Mean Dc, Fe, Mn, Pb and Zn concentrations in the water column and sediments of Silvermines wetlands were substantially higher than in the pilot wetlands and closely approximate concentrations in these matrices contaminated with metals from mining. In addition, mean sulphate concentration in Silvermines wetland was substantially higher and is closer to sulphate concentrations in waters associated with mining. Potentially bioavailable metals were substantially elevated in Silvermines wetland in comparison to the pilot wetlands and higher than those calculated for natural rive sediments. However, Fe oxy-hydroxide concentrations in Silvermines sediments are also much higher than in the pilot wetlands and this significantly impacts the concentration of free-metal ions in the sediment porewater. The free-metal ion concentrations for Pb and Zn indicate that Silvermines wetland is retaining metals and acting as a treatment wetland for drainage emanating from Silvermines tailings dam.

On the use of reporter bacteria for measuring availability of organic contaminants

Natural environments are constantly challenged by the release of hydrophobic organic contaminants, which represent a threat for both the ecosystem and human health. Despite a substantial degradation by naturally occurring micro-organisms, a non negligible fraction of these pollutants tend to persist in soil and sediments due to their reduced accessibility to microbial degraders. This lack of 'bioavailability' is acknowledged as a key parameter for the natural and stimulated clean-up (bioremediation) of contaminated sites. We developed a bacterial bioreporter that responds to the presence of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by the production of the green fluorescent protein (GFP), based on the PAH-degrading bacterium Burkholderia sartisoli. We showed in this study that the bacterial biosensor B. sartisoli strain RP037 was faithfully reporting the degradation of naphthalene and phenanthrene (two PAHs of low molecular weight) via the production of GFP. What is more, the magnitude of GFP induction was influenced by change in the PAH flux triggered by a variety of physico-chemical parameters, such as the contact surface between the pollutant and the aqueous suspension. Further experiments permitted to test the influence of dissolved organic matter, which is an important component of natural habitats and can interact with organic pollutants. In addition, we tested the influence of two types of biosurfactants (tensio-active agents produced by living organisms) on phenanthrene's degradation by RP037. Interestingly, the surfactant's effects on the biodegradation rate appeared to depend on the type of biosurfactant and probably on the type of bacterial strain. Finally, we tagged B. sartisoli strain RP037 with a constitutively expressed mCherry fluorescent protein. The presence of mCherry allowed us to visualize the bacteria in complex samples even when GFP production was not induced. The new strain RP037-mChe embedded in a gel patch was used to detect PAH fluxes from a point source, such as a non-aqueous liquid or particles of contaminated soil. In parallel, we also developed and tested a so-called multiwell bacterial biosensor platform, which permitted the simultaneous use of four different reporter strains for the detection of major crude oil components (e.g., saturated hydrocarbons, mono- and polyaromatics) in aqueous samples. We specifically constructed the strain B. sartisoli RP007 (pPROBE-phn-luxAB) for the detection of naphthalene and phenanthrene. It was equipped with a reporter plasmid similar to the one in strain RP037, except that the gfp gene was replaced by the genes luxAB, which encoded the bacterial luciferase. The strain was implemented in the biosensor platform and detected an equivalent naphthalene concentration in oil spilled-sea water. We also cloned the gene for the transcriptional activator AlkS and the operator/promoter region of the operon alkSB1GHJ from the alkane-degrader bacterium Alcanivorax borkumensis strain SK2 in order to construct a new bacterial biosensor with higher sensitivity towards long-chain alkanes. However, the resulting strain showed no increased light emission in presence of tetradecane (C14), while it still efficiently reported low concentrations of octane (C8). RÉSUMÉ : Les écosystèmes naturels sont constamment exposés à nombre de contaminants organiques hydrophobes (COHs) d'origine industrielle, agricole ou même naturelle. Les COHs menacent à la fois l'environnement, le bien-être des espèces animales et végétales et la santé humaine, mais ils peuvent être dégradés par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons, qui peuvent être capables des les transformer en produits inoffensifs comme le gaz carbonique et l'eau. La biodégradation des COHs est cependant fréquemment limitée par leur pauvre disponibilité envers les organismes qui les dégradent. Ainsi, bien que la biodégradation opère partiellement, les COHs persistent dans l'environnement à de faibles concentrations qui potentiellement peuvent encore causer des effets toxiques chroniques. Puisque la plupart des COHs peuvent être métabolisés par l'activité microbienne, leur persistance a généralement pour origine des contraintes physico-chimiques plutôt que biologiques. Par exemple, leur solubilité dans l'eau très limitée réduit leur prise par des consommateurs potentiels. De plus, l'adsorption à la matière organique et la séquestration dans les micropores du sol participent à réduire leur disponibilité envers les microbes. Les processus de biodisponibilité, c'est-à-dire les processus qui gouvernent la dissolution et la prise de polluants par les organismes vivants, sont généralement perçus comme des paramètres clés pour la dépollution (bioremédiation) naturelle et stimulée des sites contaminés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont un modèle de COH produits par les activités aussi bien humaines que naturelles, et listés comme des contaminants chroniques de l'air, des sols et des sédiments. Ils peuvent être dégradés par un vaste nombre d'espèces bactériennes mais leur taux de biodégradation est souvent limité par les contraintes mentionnées ci-dessus. Afin de comprendre les processus de biodisponibilité pour les cellules bactériennes, nous avons décidé d'utiliser les bactéries elles-mêmes pour détecter et rapporter les flux de COH. Ceci a été réalisé par l'application d'une stratégie de conception visant à produire des bactéries `biocapteurs-rapporteurs', qui littéralement s'allument lorsqu'elles détectent un composé cible pour lequel elles ont été conçues. En premier lieu, nous nous sommes concentrés sur Burkholderia sartisoli (souche RP007), une bactérie isolée du sol et consommatrice de HAP .Cette souche a servi de base à la construction d'un circuit génétique permettant la formation de la protéine autofluorescente GFP dès que les cellules détectent le naphtalène ou le phénanthrène, deux HAP de faible masse moléculaire. En effet, nous avons pu montrer que la bactérie obtenue, la souche RP037 de B. sartisoli, produit une fluorescence GFP grandissante lors d'une exposition en culture liquide à du phénanthrène sous forme cristalline (0.5 mg par ml de milieu de culture). Nous avons découvert que pour une induction optimale il était nécessaire de fournir aux cellules une source additionnelle de carbone sous la forme d'acétate, ou sinon seul un nombre limité de cellules deviennent induites. Malgré cela, le phénanthrène a induit une réponse très hétérogène au sein de la population de cellules, avec quelques cellules pauvrement induites tandis que d'autres l'étaient très fortement. La raison de cette hétérogénéité extrême, même dans des cultures liquides mélangées, reste pour le moment incertaine. Plus important, nous avons pu montrer que l'amplitude de l'induction de GFP dépendait de paramètres physiques affectant le flux de phénanthrène aux cellules, tels que : la surface de contact entre le phénanthrène solide et la phase aqueuse ; l'ajout de surfactant ; le scellement de phénanthrène à l'intérieur de billes de polymères (Model Polymer Release System) ; la dissolution du phénanthrène dans un fluide gras immiscible à l'eau. Nous en avons conclu que la souche RP037 détecte convenablement des flux de phénantrène et nous avons proposé une relation entre le transfert de masse de phénanthrène et la production de GFP. Nous avons par la suite utilisé la souche afin d'examiner l'effet de plusieurs paramètres chimiques connus dans la littérature pour influencer la biodisponibilité des HAP. Premièrement, les acides humiques. Quelques rapports font état que la disponibilité des HAP pourrait être augmentée par la présence de matière organique dissoute. Nous avons mesuré l'induction de GFP comme fonction de l'exposition des cellules RP037 au phénanthrène ou au naphtalène en présence ou absence d'acides humiques dans la culture. Nous avons testé des concentrations d'acides humiques de 0.1 et 10 mg/L, tandis que le phénanthrène était ajouté via l'heptamethylnonane (HMN), un liquide non aqueux, ce qui au préalable avait produit le plus haut flux constant de phénanthrène aux cellules. De plus, nous avons utilisé des tests en phase gazeuse avec des concentrations d'acides humiques de 0.1, 10 et 1000 mg/L mais avec du naphtalène. Contrairement à ce que décrit la littérature, nos résultats ont indiqué que dans ces conditions l'expression de GFP en fonction de l'exposition au phénanthrène dans des cultures en croissance de la souche RP037 n'était pas modifiée par la présence d'acides humiques. D'un autre côté, le test en phase gazeuse avec du naphtalène a montré que 1000 mg/L d'acides humiques abaissent légèrement mais significativement la production de GFP dans les cellules de RP037. Nous avons conclu qu'il n'y a pas d'effet général des acides humiques sur la disponibilité des HAP pour les bactéries. Par la suite, nous nous sommes demandé si des biosurfactants modifieraient la disponibilité du phénanthrène pour les bactéries. Les surfactants sont souvent décrits dans la littérature comme des moyens d'accroître la biodisponibilité des COHs. Les surfactants sont des agents tensio-actifs qui augmentent la solubilité apparente de COH en les dissolvant à l'intérieur de micelles. Nous avons ainsi testé si des biosurfactants (des surfactants produits par des organismes vivants) peuvent être utilisé pour augmenter la biodisponibilité du phénanthrène pour la souche B. sartisoli RP037. Premièrement, nous avons tenté d'obtenir des biosurfactants produits par une autre bactérie vivant en co-culture avec les biocapteurs bactériens. Deuxièmement, nous avons utilisé des biosurfactants purifiés. La co-cultivation en présence de la bactérie productrice de lipopeptide Pseudomonas putida souche PCL1445 a augmenté l'expression de GFP induite par le phénanthrène chez B. sartisoli en comparaison des cultures simples, mais cet effet n'était pas significativement différent lorsque la souche RP037 était co-cultivée avec un mutant de P. putida ne produisant pas de lipopeptides. L'ajout de lipopeptides partiellement purifiés dans la culture de RP037 a résulté en une réduction de la tension de surface, mais n'a pas provoqué de changement dans l'expression de GFP. D'un autre côté, l'ajout d'une solution commerciale de rhamnolipides (un autre type de biosurfactants produits par Pseudomonas spp.) a facilité la dégradation du phénanthrène par la souche RP037 et induit une expression de GFP élevée dans une plus grande proportion de cellules. Nous avons ainsi conclu que les effets des biosurfactants sont mesurables à l'aide de la souche biocapteur, mais que ceux-ci sont dépendants du type de surfactant utilisé conjointement avec le phénanthrène. La question suivante que nous avons abordée était si les tests utilisant des biocapteurs peuvent être améliorés de manière à ce que les flux de HAP provenant de matériel contaminé soient détectés. Les tests en milieu liquide avec des échantillons de sol ne fournissant pas de mesures, et sachant que les concentrations de HAP dans l'eau sont en général extrêmement basses, nous avons conçu des tests de diffusion dans lesquels nous pouvons étudier l'induction par les HAPs en fonction de la distance aux cellules. Le biocapteur bactérien B. sartisoli souche RP037 a été marqué avec une seconde protéine fluorescente (mCherry), qui est constitutivement exprimée dans les cellules et leur confère une fluorescence rouge/rose. La souche résultante RP037-mChe témoigne d'une fluorescence rouge constitutive mais n'induit la fluorescence verte qu'en présence de naphtalène ou de phénanthrène. La présence d'un marqueur fluorescent constitutif nous permet de visualiser les biocapteurs bactériens plus facilement parmi des particules de sol. Un test de diffusion a été conçu en préparant un gel fait d'une suspension de cellules mélangées à 0.5 % d'agarose. Des bandes de gel de dimensions 0.5 x 2 cm x 1 mm ont été montées dans des chambres d'incubation et exposées à des sources de HAP (soit dissouts dans du HMN ou en tant que matériel solide, puis appliqués à une extrémité de la bande). En utilisant ce montage expérimental, le naphtalène ou le phénanthrène (dissouts dans du HMN à une concentration de 2.5 µg/µl) ont induit un gradient d'intensité de fluorescence GFP après 24 heures d'incubation, tandis que la fluorescence mCherry demeurait comparable. Un sol contaminé par des HAPs (provenant d'un ancien site de production de gaz) a induit la production de GFP à un niveau comparable à celui du naphtalène. Des biocapteurs bactériens individuels ont également détecté un flux de phénanthrène dans un gel contenant des particules de sol amendées avec 1 et 10 mg/g de phénanthrène. Ceci a montré que le test de diffusion peut être utilisé pour mesurer des flux de HAP provenant de matériel contaminé. D'un autre côté, la sensibilité est encore très basse pour plusieurs sols contaminés, et l'autofluorescence de certains échantillons rend difficile l'identification de la réponse de la GFP chez les cellules. Pour terminer, un des points majeurs de ce travail a été la production et la validation d'une plateforme multi-puits de biocapteurs bactériens, qui a permis l'emploi simultané de plusieurs souches différentes de biocapteurs pour la détection des constituants principaux du pétrole. Pour cela nous avons choisi les alcanes linéaires, les composés mono-aromatiques, les biphényls et les composés poly-aromatiques. De plus, nous avons utilisé un capteur pour la génotoxicité afin de détecter la `toxicité globale' dans des échantillons aqueux. Plusieurs efforts d'ingénierie ont été investis de manière à compléter ce set. En premier lieu, chaque souche a été équipée avec soit gfp, soit luxAB en tant que signal rapporteur. Deuxièmement, puisqu'aucune souche de biocapteur n'était disponible pour les HAP ou pour les alcanes à longues chaînes, nous avons spécifiquement construit deux nouveaux biocapteurs. L'un d'eux est également basé sur B. sartisoli RP007, que nous avons équipé avec le plasmide pPROBE-phn-luxAB pour la détection du naphtalène et du phénanthrène mais avec production de luciférase bactérienne. Un autre est un nouveau biocapteur bactérien pour les alcanes. Bien que nous possédions une souche Escherichia coli DHS α (pGEc74, pJAMA7) détectant les alcanes courts de manière satisfaisante, la présence des alcanes à longues chaînes n'était pas rapportée efficacement. Nous avons cloné le gène de l'activateur transcriptionnel A1kS ainsi que la région opérateur/promoteur de l'opéron alkSB1GHJ chez la bactérie dégradant les alcanes Alcanivorax borkumensis souche SK2, afin de construire un nouveau biocapteur bactérien bénéficiant d'une sensibilité accrue envers les alcanes à longues chaînes. Cependant, la souche résultante E. coli DHSα (pAlk3} n'a pas montré d'émission de lumière augmentée en présence de tétradécane (C14), tandis qu'elle rapportait toujours efficacement de basses concentrations d'octane (C8). De manière surprenante, l'utilisation de A. borkumensis en tant que souche hôte pour le nouveau plasmide rapporteur basé sur la GFP a totalement supprimé la sensibilité pour l'octane, tandis que la détection de tétradécane n'était pas accrue. Cet aspect devra être résolu dans de futurs travaux. Pour calibrer la plateforme de biocapteurs, nous avons simulé une fuite de pétrole en mer dans une bouteille en verre ouverte de 5L contenant 2L d'eau de mer contaminée avec 20 ml (1%) de pétrole brut. La phase aqueuse a été échantillonée à intervalles réguliers après la fuite durant une période allant jusqu'à une semaine tandis que les principaux contaminants pétroliers étaient mesurés via les biocapteurs. L'émission de bioluminescence a été mesurée de manière à déterminer la réponse des biocapteurs et une calibration intégrée faite avec des inducteurs types a servi à calculer des concentrations d'équivalents inducteurs dans l'échantillon. E. coli a été utilisée en tant que souche hôte pour la plupart des spécificités des biocapteurs, à l'exception de la détection du naphtalène et du phénanthrène pour lesquels nous avons utilisé B. sartisoli. Cette souche, cependant, peut être employée plus ou moins selon la même procédure. Il est intéressant de noter que le pétrole répandu a produit une apparition séquentielle de composés dissouts dans la phase aqueuse, ceux-ci .étant détectables par les biocapteurs. Ce profil contenait d'abord les alcanes à courtes chaînes et les BTEX (c'est-à dire benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), apparaissant entre des minutes et des heures après que le pétrole a été versé. Leurs concentrations aqueuses ont par la suite fortement décru dans l'eau échantillonnée après 24 heures, à cause de la volatilisation ou de la biodégradation. Après quelques jours d'incubation, ces composés sont devenus indétectables. Les HAPs, en revanche, sont apparus plus tard que les alcanes et les BTEX, et leur concentration a augmenté de pair avec un temps d'incubation prolongé. Aucun signal significatif n'a été mis en évidence avec le biocapteur pour le biphényl ou pour la génotoxicité. Ceci démontre l'utilité de ces biocapteurs, spécifiquement pour la détection des composés pétroliers, comprenant les alcanes à courtes chaînes, les BTEX et les HAPs légers.

Anàlisi de la qualitat de l'aigua: estudi dels impactes humans sobre la qualitat de l'aigua en pous i basses del Parc del Garraf i rodalies

Amb la finalitat de conèixer l’estat de qualitat de les aigües de les basses i pous del Parc del Garraf, s’analitzen una sèrie de paràmetres fisico-químics en 17 estacions de mostreig prèviament seleccionades, distribuïdes en zones amb diferents tipologies d’ús del sòl. La base de l’anàlisi ha estat la integració d’informació provinent de diferents fonts. Mitjançant l’elaboració de taules i gràfics, la generació de cartografia i el tractament estadístic de les dades, s’ha procedit a la tria de punts de mostreig i s’ha obtingut un inventari que ha permès la interpretació global dels resultats, facilitant la diagnosi. El procés de tractament de dades inclou la confecció d’un índex de qualitat de les aigües (ICA) propi, no vinculant, a partir de fórmules genèriques de normalització i ponderació de valors. Durant la realització de la diagnosi s’han detectat pertorbacions puntuals en determinats paràmetres corresponents a contaminacions locals, en diferents estacions de mostreig. Aquestes pertorbacions s’han relacionat amb la situació dels pous i les basses al Garraf i les tipologies d’ús del sòl de cada zona. El diagnòstic de pertorbacions ha orientat les propostes de millora aplicables que s’han dividit en tres classes segons el nivell d’actuació. Aquestes incideixen principalment, en la millora de la informació disponible, l’aplicació de l’agricultura ecològica, l’explotació sostenible dels aqüífers i la realització d’estudis globals i/o locals, més complets i exhaustius.

Influência de efluentes têxteis e alimentícios sobre o metabolismo e propriedades físicas e químicas do rio Piauitinga (Sergipe)

Metabolic rates were determined by dissolved oxigen changes in light and dark bottles, filled with river water and after input of mixed effluent concentrations. In another experiment, dissolved inorganic nutrients, chlorophyll-alpha and other physico-chemical parameters were analyzed. Water column showed higher decomposition than production rates. Waste inputs increased primary production rates, but in higher concentrations forced the system to heterotrophy. The natural richness of macrophytes and macroalgae could be limiting the phytoplanktonic production by phosphorus assimilation. Observation of the nitrogenated inorganic nutrients suggest that the natural pelagic system is directed to nitrification. Mixed waste input inverted this trend, toward denitrification.

Avaliando a contaminação por elementos traço em atividades de maricultura: resultados parciais de um estudo de caso realizado na ilha de Santa Catarina, Brasil

Adopting the perspective of human health risk assessment, an interdisciplinary research group has been investigating since 1998 the quality of mussels and oysters cultivated in coastal zones of Santa Catarina State. Evaluation of physico-chemical parameters considered relevant in measuring the degree of eutrophication showed values compatible with the dynamics of well balanced environmental systems. Concentrations of metallic and semi-metallic elements in seawater and bivalves were found to be similar to or lower than those found in Chile, Greenland and the USA. Further investigations focusing upon sediments will provide new and useful data for the management of sustainable mariculture strategies in Brazil.

Efeitos dos escoamentos urbanos e rurais na qualidade das águas do córrego verruga em vitória da conquista - Bahia, Brasil

This study examined the spatial and temporal variations of 13 physico-chemical parameters in water and sediment samples collected along the rural and urban section of Verruga Stream. The metal concentrations were determined by FAAS. The conductivity and the concentration of Na+, Cl-, and Ca2+ showed the largest variations in the urban area demonstrating that these parameters are appropriate indicators of urban contamination. The application of cluster and principal component analysis showed that the Cd2+ and Mn2+ are associated with the use of fertilizers in the rural area.

Caracterização do mel produzido por espécies de Melipona Illiger, 1806 (apidae: meliponini) da região nordeste do Brasil: 1. Características físico-químicas

Thirty three honey samples produced by four Melipona species from different areas of the State of Bahia, were analyzed with the aim to determine their physico-chemical characteristics, contributing to the establishment of standards for quality control. The majority of the average values for physico-chemical parameters fulfilled the quality criteria established by the Brazilian and international Legislations for Apis honey, except for moisture content, which afforded higher values. Concerning the high number of samples wich did not fit the limits for reducing sugars, it is necessary to define minimum values in order to characterize Melipona honeys, as well as criteria for use of diastasic activity.

Labile copper and zinc fractions under different salinity conditions in a shipyard area in the patos lagoon estuary, south of Brazil

Copper and zinc are common elements in paint residues and can be toxic to estuarine organisms. This study aims to determine the labile dissolved and labile particulate fractions (LPFs) of copper and zinc in the estuarine waters of a shipyard in southern Brazil under different salinity levels and in different seasons. The labile dissolved fraction was determined using the diffusive gradient in thin-film (DGT) technique. The variations in DGT-Cu (0.22-1.05 µg L-1), DGT-Zn (0.54-18.39 µg L-1), LPF-Cu (1.22-3.77 µg g-1), and LPF-Zn (4.29-19.12 µg g-1) concentration were related to changes in their physico-chemical parameters and as a result of boat maintenance activities.

COMPARAÇÃO DE MÉTODOS POR CROMATOGRAFIA LÍQUIDA NA DETERMINAÇÃO DE MULTIRRESÍDUOS DE AGROTÓXICOS EM MORANGOS

Liquid chromatography is often used for the determination of pesticide multiresidues in foods. In Brazil, the strawberry crop is an example of a food with high levels of irregularities because of the application of pesticides. This is a major concern from the perspective of food safety, environmental protection, and certification for food export. The purpose of this study is to evaluate and compare chromatographic separation and detection methods in relation to a newly developed and validated method using ultra high performance liquid chromatography (LC) coupled with tandem mass spectrometry (MS/MS) for the analytical determination of pesticides in strawberries. The comparisons were based on evaluations of the analysis time, consumption of the solvent in the mobile phase, injection volume, detectability, matrix effect, and recovery. The results showed that the LC–MS/MS and UHPLC–MS/MS techniques were both extremely efficient at analyzing pesticide residues with different physico-chemical parameters that were present at low concentrations in a complex matrix. The UHPLC separation method provided better chromatographic performance and productivity, which contributed favorably to routine analytical determinations. Detection by MS/MS had better detectability and selectivity compared with the diode array detector.