Regulação da mobilização de lipídios e proteinas por hormônios, fontes de carbono e nitrogênio durante o crescimento pos-germinativo em girassol

The mobilization of food reserves in storage tissues and allocation of their hydrolysis products in the growing axis are critical processes for the establishment of seedlings after germination. Therefore, it is crucial for mobilization of reserves to be synchronized with the growing axis, so that photosynthetic activity can be started before depletion of reserves. For this, integrative approaches involving different reserves, different hydrolysis products and interaction between storage and growing axis tissues, either through hormones or metabolites with signaling role, can contribute greatly to the elucidation of the regulation mechanisms for reserve mobilization. In this study, was hypothesized that hormones and metabolites have different actions on reserve mobilization, and there must be a crossed effect of sugars on the mobilization of proteins and amino acids on lipids and starch mobilization in sunflower seedlings. This study was conducted with seeds of sunflower (Helianthus annuus L.) hybrid Helio 253 using in vitro culture system. Seeds were germinated on Germitest® paper and grown on agar-water 4 g/L without addition of nutrients during 9 days after imbibition (DAI) for growth curve. To verify the effect of metabolites and hormones, seedlings were transferred in the 2nd DAI to agar-water 4 g/L supplemented with increasing concentrations of sucrose or L-glutamine, abscisic acid, gibberellic acid or indolebutyric acid. The results of this study confirm that the mobilization of lipids and storage proteins occurs in a coordinated manner during post-germination growth in sunflower, corroborating the hypothesis that the application of external carbon (sucrose) and nitrogen (L-glutamine) sources can delay the mobilization of these reserves in a crossed way. Moreover, considering the changes in the patterns of reserve mobilization and partition of their products in seedlings treated with different growth regulators, it is evident that the effects of metabolites and hormones must involve, at least in part, distinct mechanisms of action

Regulação coordenada da mobilização de lipídios e proteínas por hormônios, fontes de carbono e nitrogênio durante o crescimento pós-germinativo em Girassol

The mobilization of food reserves in storage tissues and allocation of their hydrolysis products in the growing axis are critical processes for the establishment of seedlings after germination. Therefore, it is crucial for mobilization of reserves to be synchronized with the growing axis, so that photosynthetic activity can be started before depletion of reserves. For this, integrative approaches involving different reserves, different hydrolysis products and interaction between storage and growing axis tissues, either through hormones or metabolites with signaling role, can contribute greatly to the elucidation of the regulation mechanisms for reserve mobilization. In this study, was hypothesized that hormones and metabolites have different actions on reserve mobilization, and there must be a crossed effect of sugars on the mobilization of proteins and amino acids on lipids and starch mobilization in sunflower seedlings. This study was conducted with seeds of sunflower (Helianthus annuus L.) hybrid Helio 253 using in vitro culture system. Seeds were germinated on Germitest® paper and grown on agar-water 4 g/L without addition of nutrients during 9 days after imbibition (DAI) for growth curve. To verify the effect of metabolites and hormones, seedlings were transferred in the 2nd DAI to agar-water 4 g/L supplemented with increasing concentrations of sucrose or L-glutamine, abscisic acid, gibberellic acid or indolebutyric acid. The results of this study confirm that the mobilization of lipids and storage proteins occurs in a coordinated manner during post-germination growth in sunflower, corroborating the hypothesis that the application of external carbon (sucrose) and nitrogen (L-glutamine) sources can delay the mobilization of these reserves in a crossed way. Moreover, considering the changes in the patterns of reserve mobilization and partition of their products in seedlings treated with different growth regulators, it is evident that the effects of metabolites and hormones must involve, at least in part, distinct mechanisms of action

O efeito da complexidade estrutural da fonte de carbono e nitrogênio no desempenho fermentativo de leveduras industriais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Utilização de diferentes fontes de carbono no cultivo do camarão litopenaeus vannamei em sistemas com bioflocos

A tecnologia do sistema de cultivo com bioflocos (BFT) permite a intensificação da densidade de estocagem, bem como o aumento da produtividade no qual exige esforços no manejo para a manutenção de qualidade de água. No entanto, um dos problemas é a liberação de nitrogênio através de alimento não consumidos, juntamente com as excretas dos organismos cultivados, principalmente na forma de amônia total. A adição de fontes de carbono orgânico é uma alternativa na redução de amônia tornando possível a conversão deste composto em proteína bacteriana, sendo disponível como alimento suplementar no ambiente de cultivo. Portanto foram testadas fontes de carbono como o melaço de cana-de-açúcar, dextrose e farelo de arroz no cultivo do camarão L. vannamei em sistemas BFT, avaliando a redução da concentração do nitrogênio amoniacal total em experimentos nas fases de berçário e engorda, bem como a análise de desempenho zootécnico dos animais. Os experimentos foram realizados utilizando caixas com volume útil de 800 L. O experimento berçário teve a duração de 35 dias, com densidade de estocagem de 1200 camarões m- ² e peso médio de 0,024±0,01 g. As fontes de carbono melaço de cana-de-açúcar (M) e farelo de arroz (F) foram combinadas em diferentes percentuais. No experimento engorda foi utilizada densidade de estocagem de 300 camarões m- ², peso médio de 4,09±0,51 g, durante 70 dias. Os tratamentos foram distinguidos pelas fontes de carbono dextrose e farelo de arroz. No experimento berçário a concentração da amônia foi significativamente menor (p<0,05) com o uso do melaço. O nitrito acumulou até o final do experimento, mas devido ao curto período experimental não interferiu nos índices de desempenho zootécnico, nos quais não apresentaram diferenças pelo uso das fontes de carbono. No experimento engorda, com o uso da dextrose, a concentração de amônia foi significativamente menor (p<0,05). Apesar de elevadas concentrações de nitrito, as sobrevivências foram similares e acima de 80%. Dados zootécnicos como peso final, ganho de peso semanal, conversão alimentar aparente e produtividade foram significativamente melhores (p<0,05) no tratamento farelo de arroz. Em ambos os experimentos as fontes de carbono de degradação rápida, como o melaço e a dextrose foram mais eficientes na redução de amônia. A degradação rápida destas fontes podem ter disponibilizado maiores teores de carbono como substrato para as bactérias heterotróficas metabolizarem a amônia, melhorando a qualidade da água.

Testes em batch para selecionar fontes de carbono de baixo custo adequadas ao crescimento e atividade de bactérias sulfato-redutoras

Dissertação de mestrado, Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologias, Universidade do Algarve, 2015

Otimização de reator sequencial em batelada para remoção biológica de carbono e nitrogênio com controle difuso

Este trabalho apresenta a estruturação de um controle difuso, para a automação de reatores seqüenciais em batelada (RSB), no processo de remoção biológica de matéria orgânica e nitrogênio em águas residuárias domésticas, utilizando parâmetros inferenciais, pH, ORP e OD, em que as variáveis controladas foram as durações da reação aeróbia e anóxica. O experimento, em escala de bancada, foi composto por dois reatores seqüenciais em batelada, com volume útil de 10 L, no qual 6 L foram alimentados com esgoto sintético, com características de águas residuárias domésticas. O sistema de automação foi composto pela aquisição dos parâmetros eletroquímicos (pH, ORP e OD), pelos dispositivos atuadores (motor-bomba, aerador e misturador) e pelo controle predeterminado ou difuso. O programa computacional CONRSB foi implementado de forma a integrar o sistema de automação. O controle difuso, implementado, foi constituído pelos procedimentos de: normalização, nebulização, inferência, desnebulização e desnormalização. As variáveis de entrada para o controlador difuso, durante o período: aeróbio foram dpH/dt, dpH/d(t-1) e o pH ; anóxico foram dORP/dt, dORP/d(t-1) e o OD. As normalizações das variáveis crisps estiveram no universo de [0,1], utilizando os valores extremos do ciclo 1 ao 70. Nas nebulizações foram aplicadas as funções triangulares, as quais representaram, satisfatoriamente, as indeterminações dos parâmetros. A inferência nebulosa foi por meio da base heurística (regras), com amparo do especialista, em que a implicação de Mamdani foi aplicada Nessas implicações foram utilizadas dezoito expressões simbólicas para cada período, aeróbio e anóxico. O método de desnebulização foi pelo centro de áreas, que se mostrou eficaz em termos de tempo de processamento. Para a sintonia do controlador difuso empregou-se o programa computacional MATLAB, juntamente com as rotinas Fuzzy logic toolbox e o Simulink. O intervalo entre as atuações do controlador difuso, ficou estabelecido em 5,0 minutos, sendo obtido por meio de tentativas. A operação do RSB 1, durante os 85 ciclos, apresentou a relação média DBO/NTK de 4,67 mg DBO/mg N, sendo classificado como processo combinado de oxidação de carbono e nitrificação. A relação média alimento/microrganismo foi de 0,11 kg DBO/kg sólido suspenso volátil no licor misto.dia, enquadrando nos sistemas com aeração prolongada, em que a idade do lodo correspondeu aos 29 dias. O índice volumétrico do lodo médio foi de 117,5 mL/g, indicando uma sedimentação com características médias. As eficiências médias no processo de remoção de carbono e nitrogênio foram de 90,8% (como DQO) e 49,8%, respectivamente. As taxas específicas médias diárias, no processo de nitrificação e desnitrificação, foram de 24,2g N/kg SSVLM.dia e 15,5 g N/kg SSVLM.dia, respectivamente. O monitoramento, em tempo real, do pH, ORP e OD, mostrou ter um grande potencial no controle dos processos biológicos, em que o pH foi mais representativo no período aeróbio, sendo o ORP e o OD mais representativos no período anóxico. A operação do RSB com o controlador difuso, apresentou do ciclo 71 ao 85, as eficiências médias no processo de remoção de carbono e nitrogênio de 96,4% (como DQO) e 76,4%, respectivamente. A duração média do período aeróbio foi de 162,1 minutos, que tomando como referência o período máximo de 200,0 minutos, reduziu em 19,0% esses períodos. A duração média do período anóxico foi de 164,4 minutos, que tomando como referência o período máximo de 290,0 minutos, apresentou uma redução de 43,3%, mostrando a atuação robusta do controlador difuso. O estudo do perfil temporal, no ciclo 85, mostrou a atuação efetiva do controlador difuso, associada aos pontos de controle nos processos biológicos do RSB. Nesse ciclo, as taxas máximas específicas de nitrificação e desnitrificação observadas, foram de 32,7 g NO3 --N/kg sólido suspenso volátil no licor misto.dia e 43,2g NO3 --N/kg sólido suspenso volátil no licor misto.dia, respectivamente.

Fontes e doses de nitrogênio para o feijoeiro em sucessão a gramíneas no sistema plantio direto

O nitrogênio é um nutriente essencial ao feijoeiro. Contudo, ainda há dúvidas sobre qual fonte e dose utilizar para o fornecimento desse nutriente em cobertura à cultura, no sistema plantio direto. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de fontes e doses de N, aplicadas em cobertura, na nutrição e produtividade do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) cultivado no sistema plantio direto, em um Nitossolo Vermelho. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com quatro repetições, num esquema fatorial 2x4, constituído por duas fontes de N (nitrocálcio e uréia) e quatro doses de N (0, 30, 60 e 120 kg ha-1) em cobertura. A aplicação de doses elevadas de N, na forma de nitrocálcio, promoveu maior absorção de nitrato, K, Ca e Mg pelo feijoeiro em plantio direto, em comparação com a aplicação de uréia. A adubação nitrogenada em cobertura, utilizando como fonte o nitrocálcio ou a uréia, proporcionou aumento no teor de N nas folhas, na massa de matéria seca da parte aérea, no número de vagens por planta e na produtividade do feijoeiro no sistema plantio direto, em sucessão a aveia-preta, até a dose estimada de 95 kg ha-1 de uréia.

Fontes e doses de nitrogênio em cobertura no feijoeiro de inverno irrigado no sistema plantio direto

The common bean is a leguminous of great importance in the Brazilian economy and nitrogen is the taken up nutrient in larger amount. Nitrogen fertilization management is of extreme importance to offer larger economical viability, besides increasing the efficiency of plant in the use of the available resources. The objective this study was to evaluate the effect of sources and doses of sidedressing nitrogen in the development and yield of winter common bean in no tillage system, as well as evaluate its economical viability. A randomized blocks design was used, in a factorial scheme 3x3 with 9 treatments constituted by three sources of nitrogen (ammonium sulphate, urea and ammonium sulphate 1/2 of N + urea 1/2 of N, applied at V(4-3) stadium) and different doses of sidedressing nitrogen (0, 40, 80 kg ha(-1)) in four replications. The study was conducted in Selviria county, MS State in 2004 in no season crop period, in a dystrophic Haplustox soil. The conclusion: independent of nitrogen source, nitrogen fertilization increasing provides increment in yield of winter common bean up to dose 80 kg/ha, and this provides, on average, an increase of 20% in yield compared with control (without sidedressing nitrogen). The urea is the nitrogen source of larger economical efficiency.

Produtividade e composição bromatológica do capim-marandu a fontes e doses de nitrogênio

This study aimed to evaluate the effect of doses and sources of nitrogen in the productivity and quality characteristics of Brachiaria brizantha cv. Marandu. A randomized block design in a factorial scheme 5x3x3, with 4 repetitions was used. The treatments were constituted by 5 doses of nitrogen: 0, 50, 100, 150, 200 kg/ha/cut, 3 sources: Entec - amonium sulfonitrate + nitrification inhibitor - dymethilpirazolphosphate, Ammonium sulfate and Urea, in 3 cuts, accomplished with intervals of 30, 30 and 34 days to evaluate the production of dry mass, crude protein content (PB), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), total digestible nutrients (NDT) and chlorophyll content. The chlorophilometer data increased when user as a function of N doses with Entec and Urea sources and up to 174 kg/ha of N with ammonium sulfate; showing significant correlation with N content in plants. Independently of the source, the application up to 200 kg N/ha/application in Brachiaria brizantha cv. Marandu provided increment in the production of dry mass improving the quality composition for increasing the PB and NDT content and, decreasing the FDN and FDA contents.

Análise econômica comparativa após um ano de cultivo do feijoeiro irrigado, no inverno, em sistemas de plantio convencional e direto, com diferentes fontes e doses de nitrogênio

Realizou-se a análise comparativa de custos de produção de feijão, após um ano em sistemas de plantio direto e convencional, no período de inverno, com irrigação por pivô central. Os experimentos foram desenvolvidos na Fazenda Dois Irmãos, em Pereira Barreto (SP), em delineamento experimental de blocos ao acaso, com 11 tratamentos e quatro repetições, para cada sistema de plantio. Os tratamentos constaram de uma testemunha sem N, duas fontes de N (uréia e nitrato de amônio) e cinco dosagens (20, 40, 60, 80 e 100 kg.ha-1 de N), aplicados em cobertura aos 27 dias após a emergência das plantas. Utilizou-se densidade de 15 plantas por metro de linha e 0,50 m entre sulcos, com semeadura realizada em 20/5/2001. Na área do sistema de plantio direto, as plantas daninhas foram dessecadas após o cultivo do milho, e na de plantio convencional, realizaram uma aração e duas gradagens, sendo uma pesada e uma niveladora, no preparo do solo. Durante o desenvolvimento da cultura foram aplicados herbicidas em pós-emergência para o controle do mato. As duas fontes de nitrogênio mostraram efeito positivo na produção de grãos. A análise econômica revelou melhor resultado para uréia, na dose de 60 kg.ha-1 de N, em preparo convencional do solo, com índice de lucratividade de 40,6%. Para o plantio direto, o nitrato de amônio, na base de 40 kg.ha-1 de N, mostrou maior acréscimo na receita e lucratividade de 25,6%.

Rastreabilidade da farinha de carne e ossos bovinos em ovos de poedeiras comerciais pela técnica dos isótopos estáveis do carbono e nitrogênio

Objetivou-se com este estudo rastrear a inclusão de farinha de carne e ossos bovinos em dietas para poedeiras comerciais, por meio da análise dos ovos e de suas frações (gema e albúmen), pela técnica dos isótopos estáveis do carbono e nitrogênio e avaliar o índice analítico mínimo detectável. Foram utilizadas 240 galinhas poedeiras da linhagem Shaver White de 73 semanas de idade, distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, com cinco tratamentos e seis repetições. Foram avaliados cinco níveis de inclusão (0; 1,5; 3,0; 4,5 e 6,0%) de farinha de carne e ossos bovinos em uma dieta à base de milho e farelo de soja. No 35º dia, foram tomados aleatoriamente 24 ovos por tratamento: 12 serviram para amostragem de gema e albúmen e os outros 12 para amostragem do ovo (gema + albúmen). Os resultados isotópicos foram submetidos à análise multivariada de variância e, a partir das matrizes de erro, com 95% de confiança, foram determinadas elipses para identificar as diferenças entre os resultados obtidos com o fornecimento das dietas experimentais e a dieta controle, sem farinha de carne e ossos bovinos. No ovo e na gema, a partir do par isotópico da dieta com 3,0% de farinha de carne e ossos, houve diferenciação do par do tratamento controle, enquanto, no albúmen, a diferenciação ocorreu a partir do nível de 1,5% de farinha de carne e ossos bovinos na dieta. Pela técnica dos isótopos estáveis, é possível rastrear o uso de farinha de carne e ossos bovinos na alimentação de poedeiras; no albúmen, o nível mínimo de inclusão detectável é de 1,5% e, no ovo e na gema, 3,0%.

Composição de exopolissacarídeos produzidos por estirpes de rizóbios cultivados em diferentes fontes de carbono

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

Crescimento de mudas de Gonçalo-Alves (Astronium fraxinifolium) sob diferentes fontes e doses de nitrogênio

A degradação do cerrado e a perda de sua biodiversidade demandam a revegetação de áreas desse bioma, onde existem espécies com potencial de uso econômico e ambiental pouco conhecidos. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o efeito de diferentes fontes e doses de nitrogênio sobre o crescimento de mudas de Gonçalo-Alves (Astronium fraxinifolium), espécie arbórea nativa do cerrado ameaçada de extinção. O experimento foi realizado em estufa na UNESP/Campus de Ilha Solteira. O solo utilizado (Latossolo Vermelho) foi coletado na profundidade de 0,0 a 0,20 m, em Selvíria (MS). As fontes de nitrogênio utilizadas ((NH4)2SO4, NH4NO3 e Ca(NO3)2) foram aplicadas nas doses de 0; 50; 100; 150 e 200 mg dm-3. O N aplicado na forma de Ca(NO3)2 apresentou melhor resultado para o solo utilizado. O crescimento das mudas de Gonçalo-Alves não foi influenciado pelas diferentes fontes de N, mas respondeu às doses. A altura da planta, o diâmetro do coleto, o teor de clorofila foliar, o peso da matéria fresca e seca da parte aérea e do sistema radicular, o peso seco total, bem como o IQD e a razão entre o peso da matéria seca da parte aérea e do sistema radicular, apresentaram valor máximo para doses que variaram de 59,0 a 72,5 mg dm-3 de N, permitindo sugerir a dose de 72,5 mg dm-3 de N como suficiente para o crescimento satisfatório de mudas de Gonçalo-Alves.

Produção e qualidade fisiológica de sementes de feijão-vagem em função de fontes e doses de nitrogênio

Estudaram-se os efeitos da aplicação de cinco doses e três fontes de nitrogênio sobre a produção e a qualidade fisiológica de sementes de feijão-vagem, cv. Macarrão Trepador - Hortivale, no período de setembro/2000 a fevereiro/2001, no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba, em Areia. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com os tratamentos distribuídos em esquema fatorial (3 x 5) + 1, correspondendo às fontes (nitrato de cálcio, sulfato de amônio e uréia) e doses (0, 25, 50, 75 e 100kg.ha-1) de nitrogênio, e um tratamento adicional sem adubação (testemunha), com quatro repetições. As fontes nitrato de cálcio e sulfato de amônio, na dose de 100kg.ha-1, e uréia, na dose de 55kg.ha-1 de N, proporcionaram as produções de sementes no feijão-vagem de 2.571, 3.219 e 2.221kg.ha-1, respectivamente. O nitrogênio, em todas as fontes, influenciou positivamente a germinação e o vigor (índice de velocidade de germinação e emergência em campo) da semente do feijão-vagem. As doses de 68,8 e 49kg.ha-1 de N, fontes nitrato de cálcio e uréia foram responsáveis pelos valores máximos para a porcentagem de germinação, 72 e 75%, respectivamente. Para a fonte sulfato de amônio ocorreu aumento linear da porcentagem de germinação, à medida que se elevaram as doses de nitrogênio, sendo que na dose de 100kg.ha-1 obteve-se um porcentual de 84%. O índice de velocidade de germinação apresentou valores mais elevados, 6,0; 7,7 e 6,9 nas doses de 49; 71 e 53kg.ha-1 de N, fontes nitrato de cálcio, uréia e sulfato de amônio, respectivamente. A emergência em campo aumentou linearmente com elevação das doses de N (fonte nitrato de cálcio), sendo a emergência máxima (70%) obtida na dose de 100 kg ha-1 de N em cada fonte. O sulfato de amônio deve ser recomendado como fonte de N, em programas de produção de sementes de feijão-vagem.

Fontes e doses de nitrogênio para mamoneira de porte baixo no sistema plantio direto

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