The role of ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase, and polysaccharides in cassava (Manihot esculenta Crantz) roots under postharvest physiological deterioration

Abstract This study aimed to investigate the role of ascorbate peroxidase (APX), guaiacol peroxidase (GPX), polysaccharides, and protein contents associated with the early events of postharvest physiological deterioration (PPD) in cassava roots. Increases in APX and GPX activity, as well as total protein contents occurred from 3 to 5 days of storage and were correlated with the delay of PPD. Cassava samples stained with periodic acid-Schiff (PAS) highlighted the presence of starch and cellulose. Degradation of starch granules during PPD was also detected. Slight metachromatic reaction with toluidine blue is indicative of increasing of acidic polysaccharides and may play an important role in PPD delay. Principal component analysis (PCA) classified samples according to their levels of enzymatic activity based on the decision tree model which showed GPX and total protein amounts to be correlated with PPD. The Oriental (ORI) cultivar was more susceptible to PPD.

Toxicidade de manipueira de mandioca (Manihot esculenta Crantz) e erva-de-rato (Palicourea marcgravii St. Hill) a adultos de Toxoptera citricida Kirkaldy (Homoptera: Aphididae)

A utilização de extratos de plantas pode ser uma alternativa para o controle de pragas. Dentre as plantas com atividade inseticida, destacam-se a erva-de-rato (Palicourea marcgravii) e o subproduto (manipueira) da produção de farinha de mandioca (Manihot esculenta), plantas comuns na região Amazônica. Esse trabalho teve, como principal objetivo, investigar o potencial inseticida da manipueira e do extrato de erva-de-rato sobre Toxoptera citricida (pulgão-preto do citros). Os extratos liofilizados de manipueira e de erva-de-rato foram pulverizados sobre plantas de citros contendo pulgões em cinco concentrações (10mg/ml, 20mg/ml, 30mg/ml, 40mg/ml e 50mg/ml). Todas as concentrações analisadas causaram mortalidade dos pulgões superior a 50%, sendo que a maior concentração causou a mortalidade de todos os insetos. O potencial destes extratos demonstrado no experimento coloca os mesmos como uma alternativa ao uso de inseticidas sintéticos no controle do pulgão-preto dos citros.

UV-visible scanning spectrophotometry and chemometric analysis as tools for carotenoids analysis in cassava genotypes (Manihot esculenta Crantz)

In this study, the metabolomics characterization focusing on the carotenoid composition of ten cassava (Manihot esculenta) genotypes cultivated in southern Brazil by UV-visible scanning spectrophotometry and reverse phase-high performance liquid chromatography was performed. Cassava roots rich in -carotene are an important staple food for populations with risk of vitamin A deficiency. Cassava genotypes with high pro-vitamin A activity have been identified as a strategy to reduce the prevalence of deficiency of this vitamin. The data set was used for the construction of a descriptive model by chemometric analysis. The genotypes of yellow-fleshed roots were clustered by the higher concentrations of cis--carotene and lutein. Inversely, cream-fleshed roots genotypes were grouped precisely due to their lower concentrations of these pigments, as samples rich in lycopene (redfleshed) differed among the studied genotypes. The analytical approach (UV-Vis, HPLC, and chemometrics) used showed to be efficient for understanding the chemodiversity of cassava genotypes, allowing to classify them according to important features for human health and nutrition.

Desempenho produtivo de juvenis de tambaqui (Colossoma macropomum Cuvier, 1818) alimentados com rações contendo farinha de crueira de mandioca (Manihot esculenta, Crantz) em substituição ao milho (Zea mays)

O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho produtivo de juvenis de tambaqui (Colossoma macropomum), alimentados com níveis crescentes de farinha de crueira de mandioca, Manihot esculenta (0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%), como substituto do milho (Zea mays). Os peixes (peso médio inicial de 6,6 ± 0,1 g) foram distribuídos aleatoriamente em 24 grupos (20 peixes/grupo) e alimentados com as dietas experimentais em quatro repetições para avaliação da performance de crescimento, eficiência alimentar, composição corporal e os custos de produção. As performances de crescimento não foram afetados pelos tratamentos. O teor de lipídio no músculo foi diferentemente significativo em peixes alimentados com 40% e 100% em relação aos outros tratamentos. O custo de produção de milho diminuiu linearmente com a substituição. O valor da dieta diminuiu de R $ 1,43 kg-1 a R $ 1,21 kg-1 e o peixe de R $ 1,54 kg-1 a R $ 1,30 peixe kg-1. Concluiu-se que o milho pode ser totalmente substituído por farinha de crueira de mandioca na dieta de juvenil de tambaqui, sem prejudicar o seu desempenho.

Cristalogênese do cloreto de cobre aplicada à mandioca (Manihot esculenta Crantz)

A cristalização sensitiva do cloreto de cobre (método de Pfeiffer) é aplicada a extratos aquosos de mandioca (Manihot esculenta Crantz). São estudados os modelos de cristalização obtidos com extratos de folhas, caules, raízes e folhas de cutivares mansos e bravos, num total de 20 séries com 2 repetições. A descrição comparativa mostra que, embora os modelos de cristalização sejam morfologicamente pobres, o método é suficientemente sensível para estudos com mandioca, recomendando-se a ampliação da pesquisa visando à caracterização cristalogenética de cultivares.

Exigências de macronutrientes de dois cultivares de mandioca (Manihot esculenta Crantz)

As exigências de N, P, K, Ca, Mg e S dos cultivares de mandioca (Branca de Santa Catarina e IAC Mantiqueira) foram avaliadas através da análise de material colhido em ensaio de campo. Verificou-se diferença apenas quanto à quantidade de P ex traído e K e S exportado (raízes).

Influência de sistemas de preparo do solo na produtividade da mandioca (Manihot esculenta, Crantz)

Realizou-se este estudo no noroeste do estado do Paraná, durante os anos agrícolas de 1994/95 e 1996/97, para avaliar os efeitos de sistemas de preparo em algumas propriedades físicas e químicas de um Nitossolo Vermelho distrófico latossólico e na cultura da mandioca (Manihot esculenta, Crantz). Os tratamentos utilizados constituíram-se de três sistemas de preparo de solo: plantio direto; preparo mínimo (escarificação + gradagem niveladora) e preparo convencional (arado de aiveca + gradagem niveladora). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualizados, com seis repetições. Na camada de 0-0,10 m, os maiores valores de macroporosidade foram obtidos com os sistemas de preparo mínimo e preparo convencional, enquanto o plantio direto apresentou os maiores valores de densidade do solo. O preparo mínimo propiciou as maiores concentrações de P disponível, de K+ e de Ca2+, bem como menor concentração de Mg2+, na camada de 0-0,05 m do solo. O teor de matéria orgânica do solo não sofreu influência dos sistemas de preparo. O preparo mínimo e o convencional propiciaram maior altura de plantas e maior produção de raízes tuberosas, nos dois anos de avaliação. Comparado aos outros sistemas de preparo, o plantio direto propiciou menores produtividades de parte aérea e de raízes tuberosas.

Caracterización de la respuesta morfológica de variedades susceptibles y resistentes de yuca (Manihot esculenta Crantz) a la bacteriosis vascular causada por Xanthomonas axonopodis pv. manihotis

Xanthomonas axonopodis pv. manihotis es una de las principales limitaciones del cultivo de yuca. En esta investigación, mediante microscopía óptica, se realizó un análisis comparativo de los cambios morfológicos e histoquímicos en tallos de una variedad de yuca susceptible (TMS60444) y una resistente (CM6438-14), 7 y 14 días después de ser inoculadas con la cepa patogénica CIO151. Se pudo detectar que la variedad resistente genera barreras de calosa en las paredes celulares del parénquima cortical y del floema, manteniendo funcional este tejido. En tanto que los tejidos vasculares de la variedad susceptible colapsan, el floema por obstrucción total con tapones de calosa y por formación de compuestos fenólicos, y el xilema por formación de tílides y/o acumulación de compuestos fenólicos, sin poder frenar el avance sistémico de la enfermedad.

Plantas daninhas em mandiocais (Manihot esculenta Crantz) na região mineradora de Diamantina (Alto Jequitinhonha), Minas Gerais

Realizou-se um levantamento das plantas daninhas de mandiocais na região Mineradora de Diamantina (Alto do Jequitinhonha) em Minas Gerais, avaliando-se a composição florística e a estrutura da flora daninha. Percorreram-se os municípios mais representativos desta microregião - Carbonita, Itamarandiba e Capelinha - amostrando as lavou ras indicadas pelos técnicos da EMATER - Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural, coletando e anotando o grau de abundância e a frequência das espécies invasoras, as quais, posteriormente, foram identificadas e na sua maioria depositadas no Herbarium ESAL, da Escola Superior de Agricultura de Lavras, MG. Constatou-se a presença de 45 espécies pertencentes a 19 famílias, sendo 16 dicotiledôneas, 2 monocotiledôneas e 1 pteridóphyta. Destacaram-se as famílias Compositae, Gramineae, Malvaceae, Leguminosae, Rubiaceae e Convolvulaceae e as espécies Acanthospermum australe, Sida rhombifolia e Borreria alata.

Overcoming crossing barriers between cassava, Manihot esculenta Crantz and a wild relative, M. pohlii Warwa

The use of mentor pollen has enabled successful hybridization between cassava, Manihot esculenta Crantz, and the wild species M. pohlii Warwa. Killed pollen of a cross compatible type produced by freeze-thawing was mixed with incompatible pollen and the mixes were dusted on stigmas. This treatment resulted in production of seed in 4.9% of the total pollinations, compared to 0% in the case of untreated pollinations. The use of a bridge species, M. neusana Nassar, through the hybrid M. pohlii and M. neusana also proved successful in overcoming interspecific barriers between cassava and M. pohlii.

Biodisponibilidade do beta-caroteno da folha desidratada de mandioca (Manihot esculenta Crantz)

Com o objetivo de verificar a biodisponibilidade do beta-caroteno da folha de mandioca (Manihot esculenta Crantz) foi realizado um ensaio biológico baseado no modelo de esgotamento das reservas hepáticas de vitamina A em ratos. Um grupo de ratos depletados de vitamina A hepática recebeu folha desidratada de mandioca como fonte beta-caroteno durante 25 dias, e foram comparados com um grupo que recebeu ração com vitamina A, outro grupo com ração sem vitamina A e um último grupo com beta-caroteno. O grupo Zero foi constituído de 8 animais que receberam durante 15 dias ração à base de caseína, deficiente de vitamina A. Ao final do experimento todos os animais foram sacrificados e seus fígados e plasmas analisados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), sendo verificado que a biodisponibilidade do beta-caroteno da folha desidratada de mandioca foi baixa.

Isolamento, fracionamento e caracterização de paredes celulares de raízes de mandioca (Manihot esculenta, Crantz)

Durante a cocção de mandiocas o amido é gelatinizado e as paredes celulares sofrem alterações físicas e químicas que modificam a coesão das células e causam o amaciamento dos tecidos. Isolar, fracionar e caracterizar paredes celulares durante o envelhecimento de raízes, de duas cultivares, foram os objetivos deste trabalho. O amido foi eliminado por tamização e hidrólise enzimática e o material de paredes celulares foi fracionado em celulose, hemicelulose e pectina. Quantitativamente celulose foi a maior fração constituindo entre 57,2 e 70% do material inicial de paredes celulares isoladas, seguido por pectina e hemicelulose. O material isolado como paredes celulares diminuiu com o tempo de plantio das raízes e a concentração de celulose foi menor no material isolado de raízes mais velhas. A fração pectina diferiu em concentração de açúcares entre raízes de idades diferentes, sendo mais alta em raízes mais velhas enquanto a concentração de ácidos urônicos diferiu entre idades e cultivares.

Efeito da fermentação na qualidade de "chips" de mandioca (Manihot esculenta Crantz)

Foi investigado o efeito da fermentação natural da mandioca, isoladamente, ou em combinação com o cozimento em água em ebulição, na crocância dos "chips". As fatias de mandioca, oriundas de raízes previamente descascadas e limpas foram imersas em água potável a 30ºC durante períodos de 8h e 24h e depois fritas. As raízes inteiras, descascadas e limpas, foram mantidas nas mesmas condições, porém por períodos mais longos: 24h, 30h e 48h, após os quais as raízes foram fatiadas e fritas. A fermentação natural foi conduzida sem a adição de qualquer agente fermentativo, imergindo uma parte de fatias ou de raízes de mandioca em quatro partes de água potável a 30ºC, em estufa com controle de temperatura. Outras variáveis estudadas foram: variedades de mandioca e o formato das fatias. O efeito dos tratamentos foi avaliado com base na fraturabilidade dos "chips", medidos em Analisador de Textura TA.XT2. O formato das fatias pareceu ser um fator importante, pois afetou as características de textura dos "chips", além dos tratamentos propriamente ditos. O formato retangular das fatias, apesar do aspecto atrativo, foi considerado inadequado para a fabricação dos "chips", sendo sugerido o formato redondo. Foi verificado que a fermentação natural das raízes inteiras ou cortadas em fatias, isoladamente ou em combinação com o cozimento em água em ebulição, foi considerada uma técnica inadequada para tornar os "chips" de mandioca mais crocantes, visto que promoveram, na maioria dos casos, aumento na dureza comparado aos "chips" obtidos do controle. Estas observações foram válidas para todas as variedades estudadas: IAC Mantiqueira, IAC 576.70, IAC 13 e IAC 14.

Hidratação de tecidos de raízes de mandioca (Manihot esculenta Crantz.) e gelatinização do amido durante a cocção

Durante a cocção da mandioca ocorrem modificações físicas e químicas nos tecidos e a textura final é importante para a aceitabilidade e o consumo de mandiocas. A cocção a 80° e em água em ebulição de duas cultivares, aos 12 e 25 meses após o plantio, foi acompanhada determinando-se o ganho de peso (hidratação) e o grau de gelatinização das amostras. Gelatinização foi determinada por colorimetria com iodo após dissolução em álcali das amostras cozidas por diferentes períodos de tempo. A 80°C a hidratação e a gelatinização não se completaram, o que ocorreu com a cocção em água em ebulição. O grau de hidratação foi diferente entre cultivares e entre amostras de 12 e 25 meses de plantio e pode ser descrito matematicamente por modelo de ordem zero. Amostras colhidas 12 meses após ao plantio hidrataram mais rápido que aos 25 meses e a cultivar IAPAR-19 Pioneira hidratou mais rápido que a cultivar Catarina Amarela. Quanto mais rápida a hidratação mais rápido o cozimento e quanto maior a hidratação maior o rendimento em produto cozido.

Nutrients in the cassava (Manihot esculenta Crantz) leaf meal at three ages of the plant

The high number of cassava cultivars adapted to many different regions provides a wide variation in the chemical composition of cassava leaves meal (CLM). Therefore, the contents of some nutrients in CLM from five cultivars at three ages of the plant were investigated in order to select the cultivars and ages with superior levels of these nutrients. When the plants were 12 months old, the highest levels of crude protein (CP), beta-carotene, iron, magnesium, phosphorus and sulfur were observed. The IAC 289-70 cv. showed the highest levels of magnesium, as well as considerable contents of CP, beta-carotene, iron, zinc and sulfur, which did not differ statistically from the cultivars showing the highest levels of these nutrients.