Caracterização sistêmica de alterações em redes fisiológicas de plantas C3 e C4 submetidas à deficiência hídrica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Enriquecimento e alocação de 13C em plantas de eucalipto

Nas últimas décadas, a utilização de isótopos estáveis em várias áreas de pesquisa vem se destacando, como na análise de fluxos e rotas metabólicas, análise de efeitos de estresses em plantas e, em grande escala, no estudo da matéria orgânica do solo (MOS). Estudos de alterações e dinâmica da MOS usando a variação da abundância natural do 13C requerem mudanças na razão isotópica do C. Quando não existe essa possibilidade, uma das alternativas é enriquecer o material vegetal (planta) com 13C, via fixação de 13CO2, de modo que a razão isotópica seja distinta daquela da MOS original. O objetivo deste trabalho foi investigar a magnitude e a homogeneidade do enriquecimento em 13C em diferentes componentes da planta de eucalipto. No processo de marcação, três plantas de eucalipto, com 4 meses de idade, cultivadas em solução nutritiva foram expostas a uma atmosfera enriquecida com 13CO2, em uma câmara de vidro (448 dm³), com temperatura em torno de 24 ºC. A concentração de CO2 e a razão 13C/12C foram monitoradas por um espectrômetro de massa de razão isotópica (IRMS) em amostras de ar retiradas ao longo do processo (126 dias com três pulsos de 13CO2 semanais). Após o período de marcação, as plantas foram separadas em folha (folha-fonte e folha-dreno), galho, casca, lenho e raiz e analisadas em IRMS. O resultado foi expresso em partes por mil (‰) em relação ao padrão internacional de C denominado Pee-Dee Belemnite (PDB), obtendo-se a δ13C PDB delas: folha-fonte (828,07 ‰), folha-dreno (645,72 ‰), galho (672,49 ‰), casca (691,86 ‰), lenho (632,02 ‰) e raiz (536,55 ‰). O padrão de alocação e enriquecimento de 13C entre os componentes das plantas foi homogêneo, embora com diferenças numéricas da ordem de 291 ‰ na δ13C PDB. As plantas de eucalipto mantiveram alta taxa de absorção de CO2 e, consequentemente, alta taxa fotossintética em concentrações de CO2 muito acima (180,4 mmol L-1 - 7.934 ppmv) da encontrada na atmosfera (8,64 mmol L-1 - 380 ppmv). O 13C fixado durante o dia foi liberado em menor escala na respiração noturna, em comparação com o 12C. O grau de enriquecimento com 13C obtido indica que a técnica empregada permite o enriquecimento suficiente do material para traçar o C em estudos de decomposição e estabilização de litter de eucalipto em frações da MOS.

Nitrogen washing from C3 and C4 cover grasses residues by rain

Crop species with the C-4 photosynthetic pathway are more efficient in assimilating N than C-3 plants, which results in different N amounts prone to be washed from its straw by rain water. Such differences may affect N recycling in agricultural systems where these species are grown as cover crops. In this experiment, phytomass production and N leaching from the straw of grasses with different photosynthetic pathways were studied in response to N application. Pearl millet (Pennisetum glaucum) and congo grass (Brachiaria ruziziensis) with the C-4 photosynthetic pathway, and black oat (Arena Strigosa) and triticale (X Triticosecale), with the C-3 photosynthetic pathway, were grown for 47 days. After determining dry matter yields and N and C contents, a 30 mm rainfall was simulated over 8 t ha(-1) of dry matter of each plant residue and the leached amounts of ammonium and nitrate were determined. C-4 grasses responded to higher fertilizer rates, whereas N contents in plant tissue were lower. The amount of N leached from C-4 grass residues was lower, probably because the C/N ratio is higher and N is more tightly bound to organic compounds. When planning a crop rotation system it is important to take into account the difference in N release of different plant residues which may affect N nutrition of the subsequent crop.

Dinâmica do ecótono floresta-campo no sul do estado do Amazonas no Holoceno, através de estudos isotópicos e fitossociológicos

Com o emprego dos isótopos do carbono (12C, 13C, 14C) da matéria orgânica do solo (MOS) e das plantas, é apresentado um estudo comparativo entre perfis orgânicos de solos formados em depressões de áreas cobertas por ecossistemas de campos e florestas ao sul do estado do Amazonas, visando o entendimento da dinâmica da paleovegetação. A dinâmica da vegetação atual na região foi avaliada utilizando-se estudos fitossociológicos e caracterizações botânica e isotópica (delta13C) das espécies de plantas presentes em duas bordas floresta-campo. Teores de carbono orgânico total foram superiores nas camadas superficiais no campo, quando comparados com a floresta. Dados de delta13C associados à cronologia do 14C indicaram predomínio de plantas C3 no início do Holoceno em ambos os ecótonos. Entre aproximadamente 7.000-3.000 anos AP verificou-se a influência crescente de plantas C4, indicando regressão da floresta com possível presença de um clima mais seco. A partir de aproximadamente 3.000 anos AP os dados sugeriram expansão da floresta provavelmente relacionada ao retorno a um clima mais úmido. A presença de algumas espécies características da borda, como a Sclerolobium paniculatum e Himatanthus sucuuba, nos campos, sugere o atual avanço da floresta sobre os mesmos. Estas espécies estariam sendo as bioindicadoras desse avanço.

Estoque de C e Abundância Natural de 13C em Razão da Conversão de Áreas de Floresta e Pastagem em Bioma Mata Atlântica

RESUMO Conversões da cobertura vegetal decorrentes do manejo podem alterar o estoque de carbono e a abundância natural de 13C. Objetivou-se avaliar o estoque de C e a abundância natural de 13C em áreas de sucessão de floresta (F) e pastagem (P), com diferentes tempos de uso, na Floresta Atlântica no Estado de Santa Catarina. Sete sucessões de uso entre F e P foram definidas por fotografias aéreas tomadas em 1957, 1978 e 2008, entrevistas com moradores e escolha de áreas com florestas em estádio médio de regeneração. As sucessões foram identificadas como FFP, FPF, FFP, FPP, PFF, PPF, PPP, em que a primeira letra se refere ao uso observado em 1957; a segunda, em 1978; e a terceira, em 2008. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,40; 0,40-0,50; 0,50-0,60; 0,60-0,80 e 0,80-1,00 m. Quantificaram-se os teores de carbono orgânico total (COT), abundância de C (δ13C), densidade do solo (Ds) e estoque de carbono (ECOT). A conversão de F em P proporcionou aumento da Ds e reduções nos teores de COT e no ECOT do solo. O maior valor de ECOT ocorreu nas áreas atualmente ocupadas por florestas, mesmo tendo sido utilizadas como pasto anteriormente. Áreas de floresta secundária tenderam, em relação aos teores de COT, a um novo equilíbrio, dado que foram verificados teores de COT superiores aos quantificados em áreas de floresta primária. As áreas de floresta e pastagem, com diferentes idades de uso e nas diferentes profundidades de solo avaliadas, evidenciaram respostas na δ13C, resultando em diferentes assinaturas isotópicas, confirmando a mudança de uso de plantas C3 para C4. Em pastagens com 50 anos de uso, na camada de 0,00-0,10 m, 66 % do COT do solo ainda é derivado da floresta original. A análise de componentes principais (ACP) indicou que o COT foi o atributo que melhor discriminou as alterações em razão do uso da terra, nas diferentes camadas de solo.

Glutamina e turnover do carbono no tecido adiposo de leitões

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da glutamina no turnover do carbono do tecido adiposo de leitões. Quarenta leitões foram desmamados aos 21 dias e distribuídos, aleatoriamente, em dois tratamentos: T1, dieta de plantas C3, sem suplementação de glutamina; e T2, dieta de plantas C3, suplementada com 1% de glutamina. Nos dias 0, 1, 3, 5, 8, 11, 15, 20, 29 e 46 pós-desmame, dois leitões por tratamento foram abatidos; amostras de tecido adiposo foram coletadas e analisadas quanto à composição isotópica, e foi mensurada a substituição do carbono em função do tempo. Na primeira semana pós-desmame, não houve alteração dos valores isotópicos, pois os animais nessa fase usam suas reservas corporais de gordura. Após esse período, o tecido adiposo começou a incorporar o sinal isotópico da ração, o que indica início da deposição de gordura corporal. Nos animais que se alimentaram com suplemento de glutamina, a incorporação do carbono da ração no tecido adiposo foi mais rápida. As reservas de gordura corporal, adquiridas durante o aleitamento, exercem importante papel na manutenção dos animais por aproximadamente uma semana pós-desmame, e a glutamina auxilia na retomada de deposição de gordura corporal após esse período.

Análise da adulteração de méis por açúcares comerciais utilizando-se a composição isotópica de carbono

O mel é um alimento apreciado por seu sabor característico e pelo seu considerável valor nutritivo. Devido a oferta do produto ser menor que a procura, seu preço é relativamente alto, incentivando sua adulteração. Geralmente, a adulteração do mel é feita através da adição de açúcares comerciais, derivados de cana-de-açúcar e milho. Como essas plantas têm uma composição isotópica do carbono distinta das plantas utilizadas pelas abelhas como fonte de néctar (flores silvestres, citros e eucaliptos), é possível utilizar a composição isotópica do carbono de amostras de mel para se avaliar a adulteração desse produto por açúcares comerciais oriundos da cana e do milho. Foram analisadas amostras de plantas pertencentes ao ciclo fotos-sintético C3, subprodutos de plantas C4 (açúcares comerciais) e 61 amostras de mel obtidas no mercado. As plantas C3 analisadas apresentaram valores de d13C de -28,9±1,1‰ (n=8), enquanto os açúcares apresentaram valores de -11,1±0,7‰ (n=3). Das 61 amostras de mel analisadas, cerca de 8% (5 amostras) tiveram sinais claros de adulteração. A amostra de número 34 teve um valor igual a -12,9‰, indicando que açúcar puro de cana-de-açúcar ou milho estaria sendo comercializado como mel. As amostras 13, 14, 33 e 54 apresentaram valores iguais a -21,0; -19,9; -21,9 e -17,6‰, respectivamente. Esses valores indicam também adição de açúcares de cana-de-açúcar ou milho, no entanto em menor proporção. A metodologia testada neste trabalho foi aprovada como um método simples, confiável e complementar aos métodos químicos e físicos convencionais visando detectar adulteração de mel.

Nucleotídeos na dieta de frangos de corte e seus efeitos sobre taxa de turnover da mucosa intestinal antes e após lesões causadas por coccidiose

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

Glutamina e turnover do carbono no tecido adiposo de leitões

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da glutamina no turnover do carbono do tecido adiposo de leitões. Quarenta leitões foram desmamados aos 21 dias e distribuídos, aleatoriamente, em dois tratamentos: T1, dieta de plantas C3, sem suplementação de glutamina; e T2, dieta de plantas C3, suplementada com 1% de glutamina. Nos dias 0, 1, 3, 5, 8, 11, 15, 20, 29 e 46 pós-desmame, dois leitões por tratamento foram abatidos; amostras de tecido adiposo foram coletadas e analisadas quanto à composição isotópica, e foi mensurada a substituição do carbono em função do tempo. Na primeira semana pós-desmame, não houve alteração dos valores isotópicos, pois os animais nessa fase usam suas reservas corporais de gordura. Após esse período, o tecido adiposo começou a incorporar o sinal isotópico da ração, o que indica início da deposição de gordura corporal. Nos animais que se alimentaram com suplemento de glutamina, a incorporação do carbono da ração no tecido adiposo foi mais rápida. As reservas de gordura corporal, adquiridas durante o aleitamento, exercem importante papel na manutenção dos animais por aproximadamente uma semana pós-desmame, e a glutamina auxilia na retomada de deposição de gordura corporal após esse período.

Carbon sources and trophic position of the main species of fishes of Baía River, Paraná River floodplain, Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Turnover de carbono e a preferência alimentar de ovelhas por isótopos estáveis

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

Técnica dos isótopos estáveis para determinar o turnover de carbono nas fezes, no sangue e plasma de bovinos jovens confinados

Pós-graduação em Zootecnia - FMVZ

Reconstrução paleolimnológica da eutrofização na represa Guarapiranga com base em multitraçadores biogeoquímicos

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Vegetal) - IBRC

Turnover do carbono em sangue e plasma, nas fases crescimento e postura, de codornas japonesas (Coturnix coturnix japonica)

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

Turnover do δ¹³C na substituição de dietas com ingredientes de diferentes ciclos fotossintéticos em ovos de codornas japonesas (Coturnix coturnix japonica)

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